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HERAUSGEGEBEN ZU BERLIN
VON
J. C. POGGENDORFEF.
ZWÖLFTER BAND.
DER GANZEN FOLGE ACHTUNDACHTZIGSTER.
NEBST SECHS KUPFERTAFELN.,
LEIPZIG, 1828.
VERLAG VON JOHANN AMBROSIUS BARTH.
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des Bandes XII. der Annalen der Physik und Chemie.
Erstes Stück.
I. Ueber die Veränderungen, welche in dem chemischen Mine-
ralsysteme durch die Eigenschaft der isomorphen Körper,
einander in unbestimmten Verhältnissen zu ersetzen, noth-
wendig geworden sind; von J, J. Berzelius.
U. Ueber die Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeiten; von
den HH. Colladon und Sturm aus Genf.
1. Messungen über die Gröfse der Zusammendrück-
barkeit des Glases und mehrerer Flüssigkeiten.
IN. Ueber die 0... Salze; von Heinrich
Rose. ! r
IV. Ueber die Bildung des Selgelllithengn von ak HH. Du-
mas und B oullay d. j. Kinn -
V. Ueber einige neu entdeckte geognostische Erscheinungen in
. der norddeutschen Ebene; von Friedrich Hoffmann.
VI. Untersuchungen über die Vertheilung des freien Magnetis-
mus in Magnetstäben; von T. A. Kupffer. .
VIL Ueber dieZusammensetzung des Haytorits; von F, Wöhler.
VDI. Ueber die Krystallform und Zusammensetzung der schwe-
felsauren, selensauren und chromsauren Salze; von E. Mit-
scherlich.
IX. Von einigen durch Dan a Sriken ik a en
vorgebrachten elekirischen Erscheinungen; von Hrn. Bec-
Auerelaieiea en dee
Seite
39
42
77
93
109
121
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‚197
147
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X. Ob das Tellur metallisch in concentrirter Schwefelsäure
gelöst enthalten seyn könne; von N. W. Fischer.
XI. Ueber den Datolith von Andreasberg; von den HH. Hofr.
Hausmann und Stromeyer. . Se
- XII. Bemerkungen in Bezug auf die en der
Flüssigkeiten; von J. ©. Oersted. : s
XI. Ueber die Reduction des Arseniks aus Schwefzlamsehik
bei gerichtlich-chemischen Untersuchungen.
Zweites Stück.
I. Ueber die Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeiten; von den
HH. Colladen und Sturm aus Genf. (Beschlufs.)
2. Wärmeentwicklung beim Zusammendrücken der Flüs-
sigkeiten. S. 161. — 3. Untersuchung über den Einfluls
der Zusammendrückung auf die Leitung der Elektri-
eität. S. 166. — 4. Geschwindigkeit des Schalls in Flüs-
sigkeiten. S. 171. — Bemerkungen über die Natur des
Schalls in Wasser. S. 186.
Naehtrag. Galy-Cazalat, über die Zusammen-
drückbarkeit der Flüssigkeiten. S. 189. — Despretz,
über das Mariottesche Gesetz. S. 193. — Morosi,
über die Wärmeentwieklung durch Reiben. S. 194.
D. Ueber das Licht; von Hrn. Fresnel.
Von den Farbenringen. S. 197. — Von der Reflexion.
S. 203. — Von der Refraction. S. 211. — Von der
doppelten Refraction und der Polarisation. S. 217.
IM. Zerlegung einiger vegetabilischen Substanzen; von Hrn.
Maneet "u; i A
IY. Neue Bereitungsart des Silberoxyd- Ailimonialei j -
V. Ueber künstliche Bildung von Harnstoff; von F. Wöhler.
VI Versuch über einige stickstoffoxydsaure Salze; von Dr.
Herrmann Hels in Irkutzk.
VD. Ueber die Zusammensetzung einiger organischen Substan-
zen; von William Prout.
249
252
2593
257
263
v
VII. Ueber einen besonderen Fall von dauernder Einwirkung,
welche die chemischen Eigenschaften eines Metalls noch
lange nach dessen Berührung mit einem andern Metalle er-
leiden; von A. van Beek in Utrecht. AN
IX. Ueber das Leitvermögen verschiedener Metalle für die
Elektrieität; von W. Harris. . . - . 2.2.
X. Ueber das Wärmeleitungs -Leitvermögen der vorzüglichsten
Metalle und einiger erdigen Substanzen; von Hm. Des-
pretz.
XI. Ueber einen dem lea shnlichen Stberniedersilie,
von @. Frick. S
XI. Ueber die nord Dlokielfncneen N von Heinnich
Rose. (Schluls.)
XI. Ueber die allgemeinen Gesetze der andern ISehnan!
kungen des Barometers; von Alexander v. Humboldt.
XIV. Ueber den Einflufs des Mondes auf die Verminderung
des Drucks der Atmosphäre; von Hrn. Flaugergues.
XV. Besondere Erscheinung beim Wasserdampf im Dampfer-
zeuger der Perkins’schen Maschine. . {
XVI. Fernere Bestätigungen des Einflusses der Nordlichter auf
die Magneinadel; von Hrn. Arago. .
XVI. Beobachtung einer Störung der Maenefadel bei ar am
23. Februar 1828 in den en verspürten Erder-
schütterung. ;
XV. Ueber den Bot eine neue Aero von Wil.
helm Haidinger. ,
XIX. Chemische Untersuchung des kan vom Dr. Einlerd
Turner.
XX. Ueber die th Naphthaline,
Drittes Stück.
1. Auszug aus einer der K. Academie der Wissenschaften zu
Berlin vorgelegten Abhandlung über die Länge des einfa-
ehen Secundenpendels in Königsberg; von F. W. Bessel.
Seite
334
336
337
vi
11. Zusätze zu der Abhandlung: Von dem in allen Metallen
durch Vertheilung zu erregenden Magnetismus; von T. J.
Seebeck. Be RE NET
II. Ueber das Licht; von nn Fr a (Schluls. )
Färbung der Krystallblättchen. S. 366. — Modification,
welche die Reflexion dem polarisirten Lichte einprägt.
S. 390. — Chemische Wirkung des Lichts. S. 395.
IV. Ueber den mittleren Barometerstand am Meere unter den
Tropen; von Alexander v. Humboldt,
V. Einige Bemerkungen übe: Quellen-Temperatur ; von Leo-
pold v. Buch. ı 3 RE NE
VI. Einige Bemerkungen über den Bernstein; von J. J. Ber-
zelius. RR
VII. Untersuchung über die zusammengesetzien Aetherarten;
von den HH. Dumas und Boullay d. j. .
VII. Octaödrischer Borax. . SER: au
IX. Beobachtungen über die Ausdehnung des Meerwassers zwi-
schen +8° und —3° R.; von @. A. Erman d.j.
X. Ueber die Anziehung zwischen gleichartig und ungleichartig
elektrisirten Leitern; vom Prof. Strehlke.
XI. Ueber die Bereitung einer reinen Titansäure; von Hein-
rich Rose. u : ;
XI. Neue Bereitungsart des Jodwasserstoflsäure -Gases; von
Hm. F. d’Arcet. UNE, RER. i
XII. Ueber einige neue Formen des regulären Krystallisations-
systems; von.Gustay Rose. . . .. ....uibe
XIV. Ueber den Botryogen oder den rothen Eisenvitriol von
Fahlun; von Wilhelm Haidinger. Ü {
XV. Ueber die Krystallform des Dichroits; von F. Dani
XVI Zweiter Nachtrag zu dem Aufsatz über die Metallre-
duetioneu auf nassem Wege; von N. W. Fischer. .
XVI. Vuleanische Hebungen in den Molucken. . BR
XVII. Notiz über die warmen Quellen in den Alpen und
Pyrenäen.
352
VII
XIX. Ueber die Zusammendrückung des Wassers in Gefälsen
von verschiedener Zusammendrückbarkeit; von J. C. Oer-
sted. DIR ETRINERS EBCTOLNTIERAER HE ERBEN
XX. Ueber die Ausziehung elastischer Drähte und Platten; von
- Hrn. Poisson. ES EENTER I un
XXI. Auszug aus einer Arbeit über die bei der Verbrennung
entwickelte Wärme; von Hrn. ©. Despretz.
XXI. Ueber die Verbrennung unter verschiedenem Drucke;
von Hrn. C. Despretz. RR INRR NN,
XXIM. Zerlegung eines pulverförmigen Minerals; von Trolle-
W achtmeister. LIBERALEN SEN OEHRSTEN,
XXIV. Ueber ein Mittel zur Messung mehrerer chemischen
Actionen; von Hrn. Babin et. : EDITH
XXV. Methode, Baryt von Strontian zu unterscheiden.
XXVI. Krystallform der Hämatine.
XXVI. Erwiederung auf Hın. Dr. a Ahlandiung,
vom Bergcommissionsrath von Busse.
Viertes Stück.
1. Ueber die bleichende Verbindung des Chlors mit den Basen;
von J. d. Berzelius.
I. Ueber das Verhalten des Phosphors ı zu den aikatıen dl
alkalischen Erden; von Heinrich Rose. NRLE
II. Verzeichnils von Erdbeben, vuleanischen Ausbrüchen und
merkwürdigen meteorischen Erscheinungen seit dem Jahre
1821; dritte Abtheilung. Von K. von Hoff. .
IV. Ueber einen merkwürdigen Weiterschlag auf den Leucht-
ihurm zu Genua; von F. Kries. ee VL
V. Einige Bemerkungen über das Gesetz der elektrischen Ab-
stelsung; von P. N. C. Egen. . ARE N
VL Ueber die Erscheinung der Farbenringe; von A. Fresnel.
VI. Ueber die Gewinnung des Jods. .
VII. Bemerkungen über die Vulcane der Insel Java.
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VII
IX. Neue Untersuchungen über die Endosmose und Exosmose;
von Hrn. Dutrochet. . RER }
X. Ueber die magnetischen Actionen, die unter dem Einflusse
sehr starker Magnetstäbe in allen Körpern erregt werden;
von Hın. Becquerel... SR
XI. Bemerkungen über Weinöl, ee Sa Kollensna rn
stoff; von Hın. Serullas.
XW. Ueber die Reduction des Ar aus Schrei t
bei gerichtlich-chemischen Untersuchungen; von J. J. Ber-
zelius. Ri ir ee
XIH. Vereinfachte Ber imesat der nhosphomehlss Säure; von
Hrn. Droquet.
XIV. Verfahren um rothe und weilse Purpursäure zugleich zu
erhalten; von Hrn..Quesneville.
Seite h
624
626
628
629 -
pr ANNALEN
DER PHYSIK UND CHEMIE.
JAHRGANG 1828, ERSTES STÜCK.
1. Ueber die Veränderungen, welche in dem che-
mischen Mineralsysteme durch die ‚Eigenschaft
der ısomorphen Körper, einander in unbe-
stimmten Verhältnissen zu ersetzen, nolhwen-
dig geworden sind; von I. J. Berzelius.
[Die für die Chemie so folgenreiche Entdeckung der Isomorphie
gewisser Reilien von Körpern, veranlalste den Herrn. Verfasser
vor einigen Jahren, das früher von ihm entworfene chemische
Mineralsystem nach einem neuen, durch diese Entdeckung nöthig
gewordenen Principe. umzuformen, und es ın dieser Gestalt ın
den Denkschriften der K. Schwedischen Akademie für 1824 be-
kannt zu machen. Daraus wurde es späterhin durch Leunhard’s
Zeitschrift für Mineralegie dem deutschen Publikum überliefert;
ın den Annalen fand es aber damals mehrerer Umstände wegen
keinen Platz. Es wird daher den Lesern nicht unwillkommen
seyn, das chemische Mineralsystem des Herrn Verfassers hier ın
seiner neusten Gestalt zu finden, wie derselbe es in einer in
Kurzem erscheinenden, neuen Auflage seines Löthrohrbuches zur
Classification der Mineralien benutzt hat. Von der älteren Ab-
handlung ist hier nur die Einleitung, die im Allgemeinen auch
auf das das gegenwärtige System ihre Anwendung findet, auszugs-
weise beibehalten; die Anerdnung der Mineralien dagegen ist
_ neu, und namentlich ist es die Aufnahme der neuen Atomenge-
wichte (dies. Ann. Bd. 86. S. 339.), der Gebrauch der chemi-
schen Formeln statt der mineralogischen, und die Üebertragung
der in der wichtigen Abhandlung über die Schwefelsalze (dies.
Ann. Bd.-82. S. 425.) ausgesprochenen Ansichten auf die Mine-
ralogie, wodurch sich, neben den Ergebnissen der neusten Mine-
ralanalysen, dieses System von den frühern unterscheidet. 2. ]
Seitdem die Chemie an der Classification in der Mine-
ralogie Theil nimmt, ist für dieselbe daraus, dafs gewisse
Oxyde einander ohne Aenderung der Krystallform er-
Annal. d.Physik.B.87.St.1. 3.1828. St.1. A
2
setzen können, eine Schwierigkeit entstanden, indem sich,
wenn die einander ersetzenden Oxyde farblose Verbin-
dungen von ungefähr gleichem speficischem Gewichte
liefern, keine Verschiedenheit an dem Krystalle wahr-
nehmen läfst, sondern eine solche erst durch aie chemi-
sche Analyse aufgesucht werden mufs. So haben die
Schulen von Werner und Haüy, im Widerspruche
mit der Definition, welche beide von einer mineralogi-
schen Species geben, Krystalle von verschiedenartiger Zu-
sammensetzung. zu einer und derselben Species gerech-
net. Um diese Schwierigkeit zu heben, nahm Haüy zu-
fällige Finmengungen an, welche, gezwungen durch die
Krystallisationskraft der wesentlichen Bestandtheile, die
Form der Species annähmen. Aber gerade, als die Re-
sultate der chemischen Analysen, die mit grofser Ge-
nauigkeit und nach vervollkommneten Methoden angestellt
waren, gegen den Haüy’schen Satz: „da/s niemals zwei
verschiedenarlig zusammengesetzte Körper dieselbe Kry-
stallform annehmen, jalls diese nicht eiwa zu den regel-
mä/sigen gehöre,“ einen Streit von ungewissem Aus-
gange anfıngen, wurde diese Frage durch eine eben so
unerwartete als willkommne Entdeckung entschieden, näm-
lich durch die von Mitscherlich: dafs Körper, die aus
verschiedenen Elementen, aber aus gleicher Zahl von
Atomen, auf gleiche Weise zusammengesetzt sind, gleiche
Krystallform annehmen. Das durch diese Entdeckung
über die Mineralogie verbreitete Licht benutzend, haben
H. Rose, Bonsdorff und Trolle - Wachtmeister
gezeigt,. dafs die Species, welche fugit, Hornblende
und Granat genannt werden, eine grofse Zahl verschie-
denartiger, auf analoge Weise zusammengesetzter Ver-
bindungen umfassen. Wenn man also, nach der allge-
mein angenommenen Definition, dasjenige eine mineralo-
gische Species nennen will, was den Elementen und
deren Verhältnissen nach aus gleichen Verbindungen zu-
sammengesetzt ist; so würden die drei genannten Kry-
B
stallformen in eine grofse Anzahl von Mineralspecies zer-
fallen; denn die Mehrzahl der von verschiedenen Fundor-
ten herstammenden Augite, Hornblenden und Granate ent-
halten zwar ihre Elemente auf gleiche Weise combinirt,
weichen aber der Zahl und den Verhältnissen dieser Ele-
mente nach von einander ab. Gewifs giebt es keinen Mine-
ralogen, der nicht Anstofs nähme, aus jedem der verschie-
denartig zusammengesetzten Augite oder Granate eine
besondere Species zu machen; und doch kann man das
nicht für identisch nehmen, was es in der That nicht ist.
‘Was bleibt hier also zu thun übrig?
Ich glaube nicht, dafs unsere Kenntnisse schon so
weit gediehen sind, um diese Frage auf eine genügende
Weise zu beantworten, und hierdurch wird der Ver-
such, die Mineralogie nach chemischen Grundsätzen zu
behandeln, etwas schwierig, So wahr es einerseits
ist, dafs z. B. zwei Granate, die aufser der Kiesel-
erde keinen Bestandtheil gemein haben, nicht als die-
selbe Species betrachtet werden können; so wahr ist es
auch andererseits, dafs sie auf unzählige Weise von ein-
ander abweichen können. Und da man dasjenige nicht
für identisch nehmen darf, was es nicht ist, und man
auch nicht unzählige Varietäten aufstellen kann, so mufs
man zwischen diesen Extremen einen Mittelweg einschla-
gen, der aber freilich nicht so leicht zu finden ist. In-
defs ist es nöthig einen Mittelweg zu ergreifen, mit Vor-
behalt ihn zu verlassen, wenn die Fortschritte der Wis-
senschaft einen besseren an die Hand geben.
Es ist also klar, dafs die von einer Mineralspecies
bisher allgemein angenommenen Definition: „dieselben Ele-
mente verbunden in denselben Verhältnissen,“ mit oder
ohne Haüy’s Beisatz: „von gleichen Krystallgestalten, “
für alle die Fälle, wo es sich um isomorphe Austau-
schungen handelt, nicht mehr gültig seyn kann, und dafs
man, bis ein allgemein anwendbares Princip gefunden
seyn wird, für diese Fälle aus einem besonderen Ge-
A2
4
sichtspunkt verfahren mufs.. Die Krystallform auf der
einen, und die Zusamensetzungsformel auf der andern
Seite, bedingen eine Gruppe von Verbindungen, die, je
nach ihrer gröfseren oder geringeren Uebereinstimmung,
durchaus die bei den lebenden Wesen herrschenden Ver-
hältnisse von Genus und Species nachahmen. Das Ge-
nus ist durch die chemische Formel und durch die geo-
metrische Form bestimmt, die Species durch die Ele-
mente. Um diefs zu erläutern, sey wiederum der Gra-
nat als Beispiel genommen. Seine Krystallform ist all-
gemein bekannt; seine Zusammensetzungsformel ist, wenn
R ein Radical bedeutet, nach Trolle-Wachtmeister:
R3SIHR Si Diese beiden Glieder bestimmen das Ge-
nus Granat. Wachtmeister hat überdiefs gezeigt, dafs
R die Elemente: Kalkerde, Talkerde, Fisenoxydul und
Manganoxydul, entweder einzeln oder mehrere von ihnen
zusammen bezeichnen könne, gleich wie R: Thonerde
und Fisenoxyd, entweder einzeln oder verbunden mit ein-
ander. Aus diesen Stoffen können also nicht weniger
als achi besondere Species oder Prototypen von verschie-
denen Granaten gebildet werden, und ihre Mengung mit
einander würde eine so grofse Zahl von Varietäten er-
zeugen, dafs es zwecklos wäre, sie einzeln aufzuzählen.
Als zweites Beispiel werde ich eine Mineralspecies
anführen, bei der man die Isomorphie bis jetzt weniger
häufig gefunden hat. Die Chabasie besteht nach den frü-
non 08. .
heren Analysen aus: Ca: Si? +3AlSi?-+1SH, wobei ein
kleiner Theil des Kalks durch Kali ersetzt war. Neuer-
lich habe ich eine Chabasie analysirt, die man mir un-
ter dem Namen Zevyine übersandt hatte, in der ein kleiner
Theil des Kalks durch Kali und Natron ersetzt war. Herr
Arfvedson hat eine Chabasie aus Schottland analysirt,
worin fast aller Kalk gegen Kali und Natron ausgetauscht
war *). Es ist also klar, dals es gewisse Chabasien
*) Kongl. Vetenskaps Academien Ärsberätelser för 1823. p. 155.
[Berzelius Jahresbericht, deutsch, No. II. S. 147. u. No. V.
5
giebt, die hauptsächlich Kalk, und andere, die haupt-
sächlich Natron enthalten, und dafs in allen die Basen
Kalk, Kali und Natron einander in unbestimmten Ver-
hältnissen ersetzen können, so dafs also die Chabasien
von verschiedenen Fundorten verschiedenartig zusammen-
geseizt seyn können, ohne deshalb die allgemeine Zu-
sammensetzungsformel einzubülsen. Nach Herrn Beu-
dant haben die Krystalle des rhomboädrischen Systems,
bei isomorphen Austauschungen, zwar ähnliche, aber nicht
völlig gleiche Winkel (während beim regulären Systeme
immer das Gegentheil statt findet); so dafs man, wenn
man die Winkel eines Bitterspaths genau gemessen hat,
die relative Menge von Kalkerde und Talkerde in dem-
selben, aus den einander nahe kommenden, aber nicht
völlig gleichen Winkeln des kohlensauren Kalks und der
kohlensauren Talkerde, bestimmen kann *). Wenn diels
nun auch mit dem Natron-, Kalk- und Kali-Bisilicate in
den rhomboädrischen Krystallen der Chabasie der Fall
‚ist, so ist klar, dafs Mineralogen, die gewohnt sind,
Krystallwinkel mit Genauigkeit zu messen, Chabasien mit
Verschiedenheit in den Winkeln finden werden. Aus
ihnen aber besondere Species zu machen, würde eben so
unrichtig seyn, wie aus den Bitterspathen, welche Kalk-
und Talkerde in veränderlichen Verhältnissen enthal-
ten. Meiner Meinung nach ist der Name Levyine, den
man der von mir untersuchten Chabasie gegeben. hat,
durch einen ähnlichen Umstand entstanden. Wir haben
hier folglich Genus, Species und Varietäten, oder, wenn
man mit dem Namen Genus nicht einverstanden wäre,
Species, Subspecies und Varietäten. Was ich übrigens
von dem Granat und der Chabasie gesagt habe, gilt gleich-
falls von dem Augit, der Hornblende und dem Glim-
mer u. S. w.
#
S. 216. In der folgenden Tafel findet man die am erst genann-
ten Orte angeführte Formel. P.]
*) Trait€ el&mentaire de Mineralogie, p. 61.
6
Diese Ansichten lassen sich aber nicht auf die allge-
meine systematische Aufstellung übertragen, ohne dafs man
nicht dadurch den gewöhnlichen Gang verliefse. Gewisse
allgemeine chemische Zusammensetzungsformeln gehören
nicht zu denseiben Krystallformen. Feldspath und Albit
z. B. haben gleiche Formel, aber nicht gleiche Krystall-
gestalt; sie müssen folglich für mehr von einander ver-
schieden gehalten werden, als zwei Granate oder Horn-
blenden von ungleicher Zusammensetzung,
Ich werde nun zu zeigen suchen, wie sich diese
Schwierigkeiten durch eine Aenderung des chemischen
Systemes grölstentheils umgehen lassen. In einer älteren
Abhandlung #*) habe ich gezeigt, dafs die Mineralien am
besten nach den elektro-chemischen Beziehungen ihrer
Elemente classificirt, und dem gemäfs entweder nach
ihrem elektro-positivsten, oder nach ihrem elektro -nega-
tivsten Bestandtheile geordnet werden können. Beide Me-
thoden haben ihr Gutes und lassen sich mit gleichem Rechte
gebrauchen. Indefs habe ich in meinem älteren Ver-
such zu einem chemischen Mineralsysteme derjenigen den
Vorzug gegeben, welche die Familien nach dem elektro-
positiven Bestandtheil bilde. Der Grund hiezu war,
dafs die meisten elektro-positiven Körper, wie z. B. Blei,
Kupfer, Kobalt, Nickel, Eisen, Baryt u. s. w., ihren Ver-
bindungen mit den elektro-negativen Körpern eigenthüm-
liche Charactere verleihen, welche sie mehr oder weni-
ger scharf in allen Mineralien, in denen sie vorkommen,
beibehalten; und da ferner diese Verbindungen, wegen
ihres elektro-positiven Bestandtheils, oft der Gegenstand
des Bergbaues sind, so schien mir die Bequemlichkeit,
die für die Anwendung der Wissenschaft auf die Praxis
daraus hervorging, dafs die Verbindungen dieser Metalle
besondere Klassen bildeten, den Vorzug zu verdienen
vor denjenigen der andern Classificationen, dafs z. B. alle
Sulphure, alle Silicate etc. zusammenstehen, obgleich auch
*) Afhandlingar i Fysik, Kemi etc., 4. H. p. 1.
7
diese Bequemlichkeit nicht zu verachten ist. Die Schwie-
rigkeiten, welche durch den zwischen isomorphen Kör-
pern stattfindenden Austausch entstehen, ahnete man da-
mals noch nicht. Bei Erwägung der Abänderungen, wel-
che durch diesen jetzt völlig erwiesenen Umstand in der
systematischen Aufstellung hervorgebracht werden, fällt
es sogleich in die Augen, dafs da, wo isomorphe Aus-
tauschungen am häufigsten sind, die Classification, wenn
auch nicht unmöglich, doch wenigstens am schwierigsten
seyn müsse, Aus Mitscherlich’s vortrefflichen Arbei-
ten ist es bekannt, dafs elektro-negative Körper einan-
der eben so gut mit Beibehaltung der Krystallform er-
setzen können, wie elektro-positive; allein bei den im
Mineralreich vorkommenden Verbindungen findet man die
Austauschungen zwischen den elektro-positiven Körpern
am häufigsten, zwischen den elektro-negativen dagegen
nur bei der Phosphorsäure und Arseniksäure, und bei
einigen andern selten vorkommenden Säuren. Käme aber
ein mit dem Schwefel oder der Kieselsäure isomorpher
elektro-negativer Körper oft im Mineralreich vor, so
würde die Classification, nach beiden Methoden, diesel-
ben Schwierigkeiten haben. Fs geht hieraus hervor, dafs
die Schwierigkeiten, welche durch isomorphe Austauschun-
gen bei den Mineralien entstehen, weit geringer werden,
wenn man die Körper nach ihren elektro-negativen Be-
standtheilen ordnet Und trifft man auch beim Aufstel-
len der, durch die Isomorphie ihrer Basen veränderlichen
Verbindungen auf ähnliche Schwierigkeiten, wie beim
Ordnen nach dem positiven Bestandiheile, so sind die-
selben doch von geringerer Wichtigkeit. Ich habe über-
diefs in meinem ältern Versuch gezeigt *), dafs nicht nur
eine Aufstellung nach dem elektro-negativen Bestandtheil
sehr viele Bequemlichkeiten hat, sondern auch, dafs hier-
durch, da alle oxydirte Verbindungen unter Sauerstoff
aufgeführt werden, die erste, rein unorganische Klasse
*) Afh. i Fysik, Kemi etc. 4. H. p. 113.
1 ERRAR
ie)
der Mineralogie in zwei Unterabtheilungen getheilt wird,
wovon die erste die nicht oxydirten, und die zweite die
oxydirten Mineralien in sich fafst.
In allen älteren Systemen, die von Haüy und Wer-
ner mit eingerechnet, hat man den Vortheil, der aus der
Klassification nach dem elektro-positiven Bestandtheile
folgt, dafs nämlich jedes der sogenannten eigentlichen
Metalle mit seinen Verbindungen eine besondere Fami-
lie ausmacht, beizubehalten gesucht. Dieser Vortheil geht
beim Ordnen nach dem elektro-negativen Bestandtheil
verloren. Mancher Mineralog wird es vielleicht ungern
sehen, dafs Eisen, Kupfer, Silber u. s. w. in mehreren
Familien zerstreut stehen; für diese mufs ich nachwei-
sen, wie sich die Anordnung nach dem elektro -posi-
tiven Bestandtheile möglicherweise mit den isomorphen
Austauschungen verträgt. So wie jede Base ihr Sulphat,
ihr Carbonat, ihr Silicat hat, und so wie jedem Alkali
sein Alaun entspricht, so kann auch aus gleichem Grunde
bei mehreren Basen ein Granat, ein Turmalin, ein Ausit
u. Ss. w. vorkommen, und in solchen Fällen bezeichnen
die Worte Alaun, Granat, Turmalin u. s. w. nicht mehr
die mineralogische Species, sondern, was auch das Rich-
tigere ist, die Verbindungsart. Wenn sich aber in diesen
Verbindungsarten die Basen in unbestimmten Verhältnis-
sen austauschen, wird man aber doch zuletzt unschlüs-
sig, wohin man diesen oder jenen Granat stellen soll,
so dafs man ihn bisweilen mit gleichem Rechte zugleich
an mehrere Plätze stellen kann, was immer eine Unvoll-
kommenheit des Classificationsprincips anzeigt. Welcher
Methode man also auch folge, wird man doch stets bei
folgerechter Durchführung des Prineips auf etwas stofsen,
was wegen seiner Ungewöhnlichkeit widerlich ist, wenn
auch nicht gesagt seyn soll, dafs das Ungewohnte deshalb
auch das Unrichtige sey.
Aus dem hier Angeführten scheint mir zweierlei er-
wiesen zu seyn, nämlich 1) dafs es gegenwärtig nicht
9
möglich ist, genügend zu bestimmen, was eine mineralo-
gische Species sey, sobald es sich un isomorphe Austau-
schungen handelt, und 2) dafs, ‚wegen dieser Austau-
schungen, die € jassihestionmeihode nach dem elektro-
positiven Bestandiheile nicht ohne grofse Schwierigkeiten
angewandt werden kann, und zwar deshalb, weil diese
Austauschungen hauptsächlich zwischen den elektro -posi-
tiven Bestandtheilen der Mineralien statt finden.
In einem Mineralsysteme, welches die Körper nach
dem elektro-negativsten Bestandtheile ordnet, können die
Verbindungen, in denen isomorphe Basen einander erse-
tzen, natürlich neben einander gestellt werden, und es ist
von geringer Wichtigkeit, was man als Species, oder was
man nicht als solche unterscheidet, sobald man nur weils,
was nicht vollkommen identisch ist, und man in der spe-
ciellen Beschreibung die Extreme angiebt, und zeigt, wie
mannigfaltig sie variiren können. Führt man .die elekto.
negative Aufstellung des Systemes nur einigermafsen fol-
gerecht durch, so ordnen sich die Verbindungen, beson-
ders in den gröfseren Familien, auf eine so wundervolle
Weise nach ihrem äufseren Habitus, wie es sicherlich nicht
besser bei der Wernerschen Methode der Fall seyn kann,
für welche doch die Analogie im Habitus das. Hauptprincip
ausmacht; ein Umstand, der gewils die allgemeinere An-
nahme dieses Classificationsprineips bedeutend befördern
wird.
ich will hier nun eine Aufstellung der bis jetzt all-
gemein bekannten Mineralien nach dem elektro -negativen
Bestandiheile versuchen, und dabei die Mineralien in
zwei Hauptklassen eintheilen, nämlich: 1) in solche, die
nach dem Zusammensetzungsprineipe der unorganischen
Natur zusammengesetzt sind, und 2) in solche, die nach
dem Zusammensetzungsprincipe der organischen Natur zu-
sammengesetzt sind. Die erste derselben umfafst, unter
4 Abtheilungen, 19 Familien, welche, ven der elekiro-
positivsten zur elektro-negalivsien gerechnet, folgende
10
sind: die des Eisens, Kupfers, Wismuths, Silbers, Queck-
silbers, Palladiums, Platins, Osmiums, Goldes, Tellurs,
Antimons, Arseniks, Kohlenstoffs, Stickstoffs, Selens,
Schwefels, Sauerstoffs, Chlors und Fluors.
Erste Klasse. Mineralien, zusammengesetzt
nach dem Principe für die Zusammen-
setzung der unorganischen Natur.
1. Elektro-positive Metalle.
Eisen. j
Meteoreisen Fe (Ni, Co, Ch) 1]
Kupfer. } j
Gediegnes Kupfer Cu |
Wismuth. |
Gediegnes Wismuth Bi |
Silber.
Gediegnes Silber Ag |
Quecksilber.
Gediegnes Quecksilber Hg
Natürliches Amalgam AgHg?
Palladıum.
Gediegnes Palladium Pa
Platin.
Gediegnes Platin Pt
ÖOsmium.
Osmium - Iridıum Ir Os“
Gold.
Gediegnes Gold Au
Elektrum *) AgAu’
*) Von Hrn. Boussingault sind neuerlich (dies. Ann. Bd. 86.
S. 313.) auch Verbindungen von Silber mit 3, 5, 6 und 8 Ato-
men Gold entdeckt worden.
il
ii. Zlektro-negative brennbare Körper und deren nicht
oxydırte Verbindungen.
Tellur und Tellurmetalle.
Gediegnes Tellur Te
Tellurwismuth BiTe*
Tellurblei, Blätzererz Pb’Te (gemengt mit PbS und
Au?Te°’)
Tellursilberblei, MWei/stelluvr AgTe+2PbTe-+3Au? Te’
Tellursilbergold, Schrifterz AgTe+6AuTe?
Antimon und Antimonmetalle.
Gediegnes Antimon Sb
Spiesglanzsilber Ag?Sb
Silberspiesglanz Ag’Sb
Arsenik und Arsenikmetalle.
Gediegnes Arsenik As
Kupfernickel NiAs
Arseniknickel Ni As?
Arsenikkobalt CoAs? vielleicht Co As°®
Stänglicher Arsenik von Schneeberg.
Arsenikspiesglanz Sb As*
Kohle,
Diamant
Graphit
- Graphit (Kohlenblende) von Barreros zu Minas Geraes
Fossile Kcille
Anthracit
Stickstoff.
Stickgas Az
Selen und Selenmetalle.
Selenblei PbSe
Selenkobaltblei CoSe?-+-3PbSe
Selenkupfer aus Skrikerum Cu? Se
Selenkupfer - Blei Pb Se
mit CuSe und EuSe
12
Selenkupfer-Silber, Enkairit, CuSe?—+AgSe'
Selenkupfer- Quecksilber
Schwefel und Schwefelmetalle.
Gediegner Schwefel
Schwefelmangan,Manganglanz,
Schwefelzink, Zinkblende,
Schwefeleisen
a. Magneikies
b. Schwefelkies, Speerkies,
Schwefelkobalt
Schwefelnickel, Haarkies,
Schwefelkupfer, Kupferglas,
Schwefelkupfereisen
a. Kupferkies
5. Bunt -Kupfererz
Schwefelblei, Bleiglanz,
Schwefelwismuth
a. von Bispberg
d. von Riddarhyttan
Schwefeikupferwismuth, Kup-
Ferwismutherz,
Nadelerz
Schwefelkupferzinn, Zinnkies,
Schwefelsilber, Glaserz,
Schwefelsilberkupfer, Szlber-
Kupferglanz,
Schwefelquecksilber, Zinnober,
Schwefelantimon
(Unterantimonschwellige Salze)
Pb Se gemengt mit Hg Se
S
J
Mn ®)
Ü
Zn
m m
&o gemengt mit Fe
’
Ni
2 vs’
Ou’Bi
' ll Ü
Pb’Bi+ ©u’
I Ü
OuSn
I
72 1
Bi
°®) Das ’ bezeichnet die Zahl der Schwefelatome in einem Schwe- |
felmetalle, wie der
Oxyde.
- die Zahl der Sanerstoffatome in einem
13
Halb-unterantimonichtschwefli-
ges Schwefeleisen, Bertkierit,
Neutrales unterantimonicht-
schwefligesSchwefelblei, Zzz-
kenit,
Halb-unterantimonichtschwefli-
ges Schwefelblei, Jamesonit,
Drittel-unterantimonichtschwef-
liges Schwefelblei u. Schwe-
felkupfer, Bournonit,
Unterantimonichtschwefliges
Schwefelkupfer, Schwarerz
von Kapnik, Endellione von
Harvey bei Grenoble, und
von Ekaterinenburg
Licht- Weilsgültigerzv.Freiberg
Dunkel- Weilsgültigerz v. Sala
Drittel-unterantimonichtschwef-
liges Schwefelsilber, Roih-
gültigerz,
Schweielmolybdän
Schwefelarsenik
a. Rothes, Realgar,
b. Gelbes, Operment,
c. Arsenikglanz von Palmbaum
bei Marienberg
Arsenichtschwelliges Schwefel-
silber, Sprödglaserz,
Arsenik-Schwefel-Eisen, Mis-
pickel,
2 al
Fe’Sh?
rm
PbSb
Pp> Sp?
Eu®Sb-F2Pb’ Sb
12As--S (muthmafslich )
’ Il
Ag*As
FeS?-FeAs’
14 z
Arsenik-Schwefelkobalt, Glanz-
kobalt, CoS?-+Co As?
Arsenik-Schwefel-Nickel, N?%-
kelglanz, NiS?-H NiAs?
IL Sauerstoff, Säuren und oxydirie Körper.
Sauerstoff O-
A. Oxyde con elektro-positiven Metallen.
Mangansuperoxyd, Braunstein, Mn
Manganoxydul - Zinkoxyd von
Franklin in America Mn mit Zn
Eisenoxyd, Eisenglanz, Fe
Eisenoxyd-Oxydul, Magnetei-
senstein, - Fe +F e
Eisenoxyd-Zinkoxyd mit Eisen-
oxyd-Manganoxydul, Frank-
Zinit, ZuFe — MnFe
Kupferoxydul, Rozhkupfererz, Eu
Kupferoxyd Cu
Bleioxyd Pb
Bleisuperoxyd, Mennige, Pb
Wismuthoxyd, Wismuthocker, Bi
Zinnoxyd, Zinnstein, Sn
B. Oxyde von elektro-negativen Körpern.
Wasser und Hydrate.
Wasser H
Magnesiahydrat MgH
Manganoxydhydrat MnH
Kupfermangan von Schlacken-
walde
Kobaltoxyd - Manganoxydhy-
drat, Schwarzer Erdkobalt, CoMn--3H?
15
Eisenoxydhydrat, Brauneisen-
siein,
Uranoxydhydrat
FelB
UÜH:
Thonerde und Aluminate.
Thonerde, Corund, Saphir,
Rubin, Diamantspath,
Thonerdehydrat
a. Diaspor
d. Gibbsit
Talkerde- Aluminat, Spizell,
Eisenoxydul - Talkerde - Alumi-
nat, Zeilanit,
Candit
Zinkoxyd-Aluminat, Gahnit,
Bleioxyd-Aluminat, Bleigummi,
Äl
ALH
AH?’
MgAl?
Ne
Fe).
Mg? Al®-LFe’ Al?
Zn
Aa
€
PbAl®--6H
Kieselerde und Siılicate.
1. Silicate von einer Basis.
Neutrale kieselsaure Kalkerde,
von Edelfors und Gjellebeck
Zwei drittel-kieselsaure Kalk-
erde, Tafelspath,
Neutrale kieselsaure Talkerde,
Speckstein,
Neutrale kieselsaure Talkerde
mit Wasser, Meerschaum ,
Zwei drittel-kieselsaure Talk-
erde, Picrosmin,
Pyrallolith
Zwei drittel-kieselsaure Talk-
CaSi
Ca’S?
Mg Si
MeSitH
3Mg’ S?-H
Mg?Si? *)
16
erde mit Talkerdehydrat, Ser-
pertin, 2Mg’Si?-L3MgH? #)
a. Edler Serpentin ;
5. Gemeirer Serpentin
Drittel - kieselsaure Talkerde,
Olivin und Chrysolith, Mg? Si **)
‚Drittel - kieselsaures Zinkoxyd,
Kieselzinkerz, 27n>Si 43 H
Zwei drittel-kieselsaures Man-
ganoxydul, Rubinspath, Mn>Si2 ***)
Drittel-kieselsaures Manganoxy-
dul,Schwarzer Mangankiesel, Mn Sit 3H
Neuntel - kieselsaures Mangan-
oxyd von Piemont Mn>Si
Drittel-kieselsaures Ceroxydul,
Cerit, Ce’Si+3H
Kieselsaures Eisenoxydul 7 )
a. Hisingerit +7)
b. Sideroschisolith v. Gongho-
nas do Campo +++)
c. Chlorophaeit
Zwei
°) Die Talkerde im Silicat ist oft zum Theil durch Fe ersetzt.
=) Mg ist nicht selten durch eine unbestimmte Portion F@ ersetzt.
“*) WVegen eines geringen Kalkgehalts kann es auch zum Augit
gestellt werden.
+) Reines kieselsaures Eisenoxydul ist bis jetzt noch nicht ange-
troffen; die drei genannten Mineralien sehe ich jedoch als ein-
fache Silicate an, und halte die Beimengungen für unwesentlich.
47) Unter diesem Namen habe ich auch ein anderes Mineral von
der Eisengrube Gillinge in Südermanland aufgenommen, das
hauptsächlich aus wasserhaltigem Eisenoxydulsilicat besteht, ge-
mengt, nach Hisingers Analyse, mit ein Paar Procent Thonerde.
+rTr) Nach Wernekirks Analyse: Fe‘ Sit3H ungerechnet
4,1 Proc. Thonerde, die vielleicht als Eisenoxydul-Aluminat vor-
handen sind.
17
Zwei drittel-kieselsaures Uran-
oxydul, Uranpecherz,
Zwei drittel-kieselsauresKupfer-
oxyd, Dioptas,
Drittel-kieselsauresKupferoxyd-
Kieselmalachit ,
Drittel-kieselsaure Zirkonerde,
Zirkon und Hyacınth,
Sechstel-kieselsaure Thonerde,
Cyanit und Rhätizıt,
Thonarten.
ll.
Ü>Si?
Cu’Si®+6H
dw ii-r3H
an ei
Al®45i
Silicate mit mehreren Basen.
A. Silicate von einem Alkalı oder einer alkalischen Erde
und Silicat von Thonerde, vereinigt mit Krystallwasser.
Cronstedt’s Zeolithe.
Apophyllit
Chabasie
Mesotyp
Mesolith
Mesolith vom Hauenstein
Mesole
Analcım
Thomsonit
Stilbit *)
Heulandit
KSi? ee
Na’
oo...
oe
®) Der Epistilbit ist eben so zusammengesetzt, nur enthält er 5 At.
Wasser, und ein geringer Theil seines Kalks ist durch Natron
ersetzt; dasselbe gilt von Haüy’s Stilbite dodeca&dre lamelliforme.
Annal. d. Physik. B.88. St.1.J. 1828. St.1.
B
Brewsterit a li aäse 24H
Lomonit Ca> Si? +44151®+18H
Harmotom *) K>Si?14A1Si7®+15H
+2[Ca° Si 3Ä1Si?+154]
Scolezit CaSitAlSi+9H
Prehnit Ca? SI-AISIH
Edingtonit ?
B. Silicate von Alkalien oder alkalischen Erden mit Silica-
ten von T'honerde ohne chemisch gebundenes Wasser.
Neutrales kieselsaures Thonerde-
Kali, Feldspath, K Si+AlSı?
Neutraleskieselsaures Thonerde-
Natron, Albıt, NaSi--AlSi>
Doppelt-kieselsaures Lithion mit
neutraler kieselsaurer Thon-
erde, Petalit, LS2-LAISi’
Neutrales kieselsaures Lith‘on
mitdoppelt-kieselsaurer Thon-
erde, Spodumen, Triphan, LS? -LÄISi?
Neutrales kieselsaures Natron
mit halb-kieselsaurer Thon-
erde, sogenannter Natron-
spodumen **), NaSi--AlSi?
Zwei drittel-kieselsaures Thon-
erde-Kali, Leucit, Amphigene, K?> Sie +3A1Si
Neutral. kieselsaur. Natron und
Kalk mit zwei drittel - kiesel-
saurer Thonerde, Labrador, NaSitÄlsi
+3[CaSi+AISi]
*) D. h. der Kalkharmotom von Marburg und Annerode nach G m e-
lin’s und Wernekink’s Analyse. Der Barytharmotom ist noch
nicht bestimmt; doch hat er wahrscheinlich dieselbe Formel, aber
Baryt statt Kalk.
**) Das Natron ist zum Theil ersetzt durch Kali, Kalk und Talkerde.
19
Zwei drittel-kieselsaur. Natron
und Kalk mit drittel-kiesel-
saurer Thonerde, Wernerit,
Paranthin, Scapolith,
a. Mejonit vom Vesuv.
6. Wernerit von Pargas.
c. Wernerit von Malsjö.
d. Wernerit von Arendal.
e. Dipyre von Mauleon.
f. Eckebergit von Hesselkulla
und Pargas
Zwei drittel- kieselsaur. Natron
mit drittel-kieselsaur. Thon-
erde, Sodalith,
Drittel-kieselsaures Thonerde-
Kali mit Natron, Elaeolith,
Drittel-kieselsaures Thonerde-
Natron, Nephelin, Elaeolith
vor Fredriksvärn,
Neutrale kieselsaure Talkerde
mit drittel-kieselsaur. Thon-
erde, Vordenskiöld's was-
serfreier Scolezit von Pargas,
Drittel -kieselsaure Kalk-, Talk-
und 'Thonerde, Anorihıt,
Andalusit von Fahlun.
DEI)
ve
a?
aan er
Kae 20»
+2[Ca°Si+3Ä1Si]
B2
20
C. Silicate von Kali oder Lithion mit Silicaten von Talk-
erde, Eisenoxydul, Manganoxydul und Thonerde *);
glimmerartige Mineralien.
a. Glimmer im Granit von
Broddbo und Finbo.
dö. Glimmer im Granit von
Nordamerika.
c. Glimmer im Kalkv. Pargas.
d. Lepidolith oder Lithion-
glimmer von Utön.
Talkarten
Pimelith, nickelhaltiger Talk.
Chlorit.
Pinit.
Fahlunit.
D. Silicate von Alkalı und Eisenoxyd.
Neutrales kieselsaures Natron
mit halb kieselsaurem Eisen-
oxyd, Akmit, 3NaS+2FeSi?
E. Silicate von Kalk- und Talkerde, in denen die alkalı-
schen Erden mehr oder weniger vollständig durch Ei-
senoxydul und Manganoxydul, die Kieselerde aber zu-
weilen durch 'Thonerde ersetzt zu seyn pflegt.
Neutrale kieselsaure Kalkerde
mit halb-kieselsaurer Talk-
erde, Hornblende **), CaSi-+Mg? Si?
*) Ungeachtet der vortrefflichen Arbenen, welche Klaproth, Vau-
quelin, H.Rose, C.Gmelin und Turner über diese Gattung
von Verbindungen angestellt haben, kann für dieselbe noch keine
Formel mit einiger Wahrscheinlichkeit aufgestellt werden.
*) v. Bonsdorff hat gezeigt, dafs alle Hornblenden Flufssäure
enthalten, wahrscheinlich an Kalk gebunden. Seinen Analy-
sen nach ist es möglich, dafs den Hornblenden die Formel
CaF? +5 Ca Si+ Mg’ Sız } zukommt, wo sie dann zu der
Klasse, welche die Salzbilder enthält, gezählt werden müssen.
21
a. Nicht thonhaltige Horn-
blenden.
&) Tremolit von Gullsjö
8) Strahlstein von Fahlun
y) Asbestartiger Tremolit von
Shefhield.
%) Asbest von Tarantaise
&) Asbestartiger Strahlstein
von Taberg
&) Byssolit von Bourg de
l’Oisons
6) Thonhaltige Hornblenden.
2) Grammatit von Äkers Kalk-
bruch
$) Schwarze Hornblende von
Slättmyra.
«) Breitblättrige schwarze H.
von Taberg.
x) Dunkelgrüne blättrige H.
von Annaberg.
?) Schwarze krystallisirte H.
von Pargas.
x) Pargasit
Zwei drittel-kieselsaure Kalk-
erde mit halb - kieselsaurer
Talkerde, Augit,
a. Weilse Ausgite.
Diopside von Piemont, Tam-
mare, Tjötten und Sala.
der
CaSsit Mg’ Si:
Mg ö
CaSit Fe: [S?
Ca’
(Dieselbe Formel )
(Dieselbe Formel)
Ca: Si? —+-Ng? Si?
da
Bau u
genau nach der Formel.
22
b..Augite, die mehr Atome
Kalk- als Talkerdeenthalten.
Salıt von Björmyresweden
c. Augite, die Eisenoxydul-
wesentlichen
- Bestandtheil enthalten.
Hedenvbergit
‚. bisilicat als
Schwarzgrüner A. von Taberg.
d. Thonerdehaltige, meist
schwarze Augite.
Augit von Pargas und der Au-
vergne.
Zweidrittel-kieselsaures Talk-
erde-Eisenoxydul.
a Diallage
db. Ilypersthene
Drittel - kieselsaures 'Talkerde-
Eisenoxydul, Yenit von Elba
Cronstedtit v. Przibram **)
Ca? Si®-+Fe> Si:
-+2[ Ca’ Si? +Mg:Si?]
Ca’ Si? Fe Si®
a elle:
Ca?’ Sı a.
Fe’ Si? +3Mg> Si?
Fe’ Si? -HMg?’ Si?
Ca°Si-H4Fe Si *)
F. Silicate von Kalk- und Talkerde mit Thonerde, in denen
die alkalischen Erden oft durch Eisen- und Mangan-
oxydul, und die Thonerde zuweilen durch Eisenoxyd
ersetzt ist.
Drittel - kieselsaure Kalkerde-
Thonerde.
&) Epidot
a. Zoisit
zoo .0r
(genau nach der Formel)
*) Diese Formel stimmt nicht genau mit der Analyse, ist aber die
wahrscheinlichste.
*) Nach Steinmann’s Analyse (Schweigg. J. XXXII. p. 469.)
würde der Cronstedtit die Formel: Mn? Si? +3F°? Si? +26H
+9[Mg’S-+2Fe’ 5i° 12H]
23
b. Pistacitt - Ca Si +2Äl S;
e. Epidote manganesifere
&) Idocras, Formel nicht mit
Sicherheit bestimmt.
a. Gewöhnlicher ldocras, }’e-
suvian,
d. TalkhaltigerIdocras, Lodozz,
ce. Kupferhaltiger Idocras, Cy-
prin, .
7) Essonit, Formel nicht mit
Sicherheit bekannt.
a. Essonit von Ceylon, Ka-
neelstein,
b. Essonit von Brasilien
2) Granat *) R>PSI+HRSi
1. Kalkgranate, Aplome.
a. Schwarzer Granat von
Frescati, Melanit.
b. Grüner Granat v. Sala.
c. Hellbrauner Granat von
Dannemora.
d. Dunkler Gran. v. Längs-
banshyttan, Rothhofkit.
e. Rother Gr. v. Finnland,
Romanzowit.
Ff. Allochroit von Berggies-
hübel.
bekommen, die aber wohl vor einer abermaligen Untersuchung
des Minerals nicht angenommen werden dürfte.
°) In dem ersten Gliede bedeutet R gewöhnlich eine Mischung von
Ca, Mg, Fe, Mn, und in dem letzten Gliede R gewöhnlich eine
Mischung von Al und Fe.
24
2. Eisen- und Manganoxydul-
Granate, Almandin.
a. Fahlun-Granat Fe’Sit+ÄlSi
d. Finbo-Granat Fe: Si? + AISi
+ [MgSi-+-ÄISi]
c. Broddbo-Granat Fe’ Si+Fe Si
+3[ Mg? Si+ÄlSi]
3. Chromgranat, Pyror.
a. Pyrop von Ceylon.
b. Pyrop aus Böhmen.
Drittel-kieselsaure Kalkerde mit
sechstel-kieselsaure Thonerde, a
u
Gehleniüt 2Ca’Si+.. (Si
Be?
Antophyllit.
Zweidrittel - kieselsaure T'hon-
erde-Talkerde, Seifenstein, Mg? Si®-+AlSi?--6H
Zweidrittel - kieselsaure Talk-
erde mit drittel-kieselsaurer
Thonerde, Dichrozt.
ver -er
a. Blauer Dichr., Szeinkeilit, Fe: Si? —-2AlSi
b. Rother Dichroit (harter En
as a
ahlunı Mg?Si en
Drittel-kieselsaur. Manganoxy-
dul-Eisenoxydul mit drittel-
kieselsaurer Thonerde, Kar-
Mn
polith, R = se Si+6H
e
25
G. Silicate von Thonerde und Metalloxyden.
Basisch-kieselsaures Thonerde-
Eisenoxyd, Szauroiid, 6Äl Si-+-FesS$i
Basisch -kieselsaures Thonerde-
Kupferoxyd, Alophan,
H. Silicate, die Beryllerde enthalten.
Kieselsaure Thonerde und Be-
rylierde.
a. Smaragd und Beryll BeSit +2Ä1Si?
6. Euclas BeSie-+2AISi
Basisch - kieselsaure _Thonerde
mit Beryllerde- Aluminat, Cy-
mophan, Als Si--2BeAl*
Drittel-kieselsaures Berylierde-
Eisenoxyd mit zwei drittel-
kieseisaurem Manganoxydul
und Manganoxysulfuretum,
Helvin, 3 Mn Mn Mn? Si?.
-2[BeSi+Fe$i]
I. Silicate, die Yttererde und Ceroxydul enthalten.
Drittel - kieselsaure Yittererde
mit sechstel- kieselsaur. Uran-
oxydul-EKisenoxydul, Gado-
linit von Ytierby, Finbo
und Broddbo, Fe°Sit2Y>Si
[ Ce: Si+2Y: Si]
Drittel - kieselsaure Yttererde,
gemengt mit Silicaten von
Kalkerde, Beryllerde, der
oxydul, Eisenoxydul u. Man-
ganoxydul in anscheinend un-
bestimmten Verhältnissen u.
26
ın geringer Menge, Gadoli-
nit von Kärarfvet, - Y:Si
Drittel-kieselsaure Verbindun-
gen von Yittererde, Ceroxy-
dul, Thonerde, Kalkerde,
Eisenoxydul und Manganoxy-
dul, die noch nicht aut eine
bestimmte Formel gebracht
werden können.
Cerin von Bastnäs.
Orthit von Finbo.
Pyrorthit von Kärarfvet.
Titansäure und titansaure Salze.
Titansäure a
a. Anatas.
d. Rutıil.
Dreifach titansaurer mit doppelt-
kieselsaurem Kalk, Sphöne, Calı? +Ca Ss?
Titansaurer Kalk mit titansau-
rem Ceroxydul, Uranoxydul,
Eisenoxydulu.Manganoxydul,
Pyrochlor von Fredriksvärn,
Titansaure Zirkonerde, Yitter-
erde, Ceroxydul, Mangan-
oxydul, -Eisenoxydul, Kalk
u. 5. w., Polymigniüt v. Fre-
driksvärn.
Sogenannter Gadolinit aus
Sibirien #)
*) Ein von Herın Menge aus Sibirien mitgebrachtes Mineral,
das seinem Aeufseren nach für Gadolinit ausgegeben worden ıst,
aber aus einem Titanate besteht,
27
TitansauresEisenoxydul in meh-
reren Sättigungsstufen, T-
taneisen.
>
Tantalsäure und tantalsaure
Drittel -tantalsaure Kalkerde u.
Yittererde, gemengt mit ein
wenig wolframsaurem Eisen-
osydul, Dunkler Yttrotan-
zalıt
Drittel-tantalsaure Kalkerde und
Yttererde mit einer bedeu-
» tenderen Quantität v. drittel-
wolframsaurem Eisenoxydul,
Schwarzer Yttrotantal,
Drittel-tantalsaure Yitererde u.
Uranoxyd,GelberYtirotantal,
Fergusonit v. Kikertaursak.
Neutrales tantalsaures Eisenoxy-
dul-Manganoxydnl, Armito-
Tantalıt,
Dieselbe Verbindung, gemengt
mit einem Stannat derselben
- Basen, Findo- Tantalıt,,
Neutrale Tantalate v. Kalkerde,
Eisenoxydul u. Manganoxydul,
mit Wolframiaten u. Stanna-
ten derseib. Basen, Broddbo-
Tantalıt,
Zwei drittel-tantalsaures Eisen-
oxydul- Manganoxydul, Bo-
denma:s-Tantalit,
Salze.
Y: Hi
G: Ta
Ca? u
y; „J1a
< Ww
Fe?’
vl..
ca N
Eh
FeTa-+MnTa
el
Fe J (Sn
Mn Ta
Fe eıW
Ca Sn
Mn> Ta? + Fe’ Ta’
\ 28
Tantalit von Haddam in
_ Connecticut.
Tantaloxyd-Eisenoxydul -Man- _
ganoxydul, Zimmibrauner
Tantalit von Kimito.
Antimonoxyde.
Antimonoxyd,Weifsspiesglanz-
erz, Sb
Antimonige Säure 12 Sh
Antimon - Oxysulfuret, Roth-
spiesglanzerz, Sb —2 Sb
VVolframsäure und wolframsure Salze.
Wolframsäure Ww
WolframsaurerKalk,Tungstein, CaW
Wolframsaures Eisenoxydul-
Manganoxydul, Wolfram, Mn W —3FeW
Wolframsaures Bleioxyd PbW
Molybdänsäure und molybdänsaure Salze
Molybdänsäure von Bispberg Mo
Molybdänsaures Bleioxyd Pb Mo
Chromsäure und chromsaure Salze
Chromoxydul, Chromocker, Ch
Chromoxydul - Eisenoxydul,
Chromeisen * ) Fe£h
Chromsaures Bleioxyd, ZRoth-
bleierz PbEh
*) Zuweilen mehr oder weniger gemengt mit Eisenoxydul-Aluminat
le und einige Mal oxydirt zu Fe&h
Jaı
29
Drittel-chromsaures Bleioxyd-
Kupferoxd, Fauquelinit,
Cu’Ch+2Pb°’ Eh
Borsäure und borsaure Salze.
Borsäure, Sassolın,
Borsaures Natron, Tinkal,
Halb-borsaure Talkerde, Boracii,
Neutrale borsaure und doppel-
kieselsaureKalkerde,Dathozlzt,
Halb-borsaure und doppelt-kie-
selsaure Kalkerde, Dozryolith,
B+6H
NaBo--10H
Mg? Bo
CaBo-+CaSi?
Ca:Bo —+2CaSi? +24
Silicate von mehreren Basen mit einem oder mehreren
Boraten in geringer Menge, deren Wesentlichkeit
ungewils ist.
Turmalın
a. Kalı- Turmalin, Schörl,
d. Lithion- (und Natron -)
Turmalin, Rudellit, Tour-
maline apyre,
Axinit
K, L, Na, Mg, Fe, Al, Si, Bo
Kohlensäure und kohlensaure Salze.
Kohleusäure
Kohlensaures Natron, Soda,
Trona,
Kohlensaure Baryterde, /Viihe-
rıt,
Kohlensaure Strontianerde,
Sirontianit,
Kohlensaure Kalkerde, Ka/k-
spath,
Kohlensaurer Natron-Kalk,Gay-
Lussit,
ö
Na C-+10H
Na’C>-+4H |
BaC
SrC
CaC
CaC-+NaC--6H
30
Kohlensaurer Baryt-Kalk, Ba- _
F 5
ryto-Calcit ,
Kohlensaure Talkerde
a. Magnesia- Marmor von Ho-
boken.
b. Magnesit.
c. Wasserhaltige krystallisirte
kohlensaure Talkerde von
Hoboken
Kohlensaure Kalk- und Talk-
erde, Ditierspath,
und
Kohlensaures Manganoxydul v.
Freiberg (gemengt mit CaC
und FeC)
Kohlensaures Eisenoxydul,
Braunspath,Spatheisenstein,
(gemengt mit CaC u. MnC)
Kohlensaures Zinkoxyd, Gall-
mey ,
Halb kohlensaures Zinkoxydhy-
drat, Zinkblüthe,
Kohlensaures Zinkoxyd-Kupfer-
oxyd aus Sibirien.
Kohlensaures Geroxydul
Kohlensaures Bleioxyd, Wei/s-
bleierz,
Neutrales kohlensaures Kupfer-
oxyd mit Kupferoxydhydrat,
Kupferlasur,,
Halb-kohlensaures Kupferoxyd,
Malackit,
MgC --6H
Ca€ — Me C
Ca kö
Mg
MuC
ZnC
2/nHH’-43Zn? €
Cec
PbC
CuH+2CuC
Cu C-+H
sl
Arsenıge Säure und arseniksaure Salze
Arsenige Säure, Weifser Ar-
senik, As
Arseniksaurer Kalk, Pharma- N
colıth, Ca? As +6H
und Ca®As+4H
Arseniksaures Eisenoxydul
x ?
a. Scorodit ,
6. Neutrales arsenıksaures Ei-
senoxydul mit basısch arse-
niksaurem ZEisenoxyd aus
Brasilien Fe? Äs--2F As+12H
e. Würfelerz aus Cornwall Fe? Äs+F As 418H
Basisch arseniksaures Kobalt-
oxyd von Schneeberg Co’ As+5H
Arsenigsaures Kobaltoxyd von
Schneeberg.
Halb-arseniksaures Nickeloxyd
von Baudenberg.
Arseniksaures Kupferoxyd aus
Cornwall.
Phosphorsäure und phosphorsaure Salze.
Halb-phosphorsaure Yitererde N
von Lindesnels Y: P (
Halb-phosphorsaur. Eisenoxydul FeP-6H, Fe P-LH
Basisch-phosphorsaures Kupfer-
oxyd.
a. Von Ehrenbreitstein Cu®P+5H
6. Von Libethen Cu® P+2H
Basisch phosphorsaure Thon-
erde.
a. Wawellit AP’ 36H
vermuthlich gemengt mit AIF—+ 6H
32
6. Lazulith von Radelgraben
und Kriegluch Als P> mit Mg+P und Fe* p in
veränderlichen Verhältnissen.
c. Kalait.
Halb-phosphorsaures Thonerde-
Lithion, Amblygonit, L2P-Al:P>
Drei viertel - phosphorsaurer
Uranoxyd-Kalk, Uranit von
Autun, Ca’ PL25P 24H
gemengt mit Ba>P
Dreiviertel - phosphorsaures
Uranoxyd-Kupferoxyd, Chal-
colith, CvP+2E PL 24H
Silicate mit Phosphaten
Sordawalit Mg?P-2H *)
Schwefelsäure und schwefelsaure Salze.
Schwefelsaures Natron, G/au-
bersalz ”*), NaS-+10H
Schwefelsaures Kalk - Natron,
Glauberit, ' NaS + CaS
Schwefels. Baryterde, Schwer-
spath, BaS
Schwefelsaure Stroutianerde SrS
Schwefelsaure Kalkerde
a. Anhydrit CaS
b. Gyps.
Schwefelsaure Talkerde MgS-+6H
Schwe-
) Wahrscheinlich gemengt mit einem Fossile, zusammengesetzt aus:
Mg°S°-+- Ai Si® +2] Fe: Sie + A1Si=]
) Bacher ist auch das wasserfreie schwefelsaure Natron (Thenar-
dit) zn rechnen, das Casaseca unweit Aranguez entdeckt hat
(Annal. chim. et de phys. XXXH. p. 308.)
33
Schwefelsaures Kali, schwe-
felsaure -Kalk- und Talkerde,
Polyhalıt
Schwefelsaures Zinkoxyd, Zzzk-
vziriol,
Schwefelsaures Eisenoxydul
Basisch-schwefelsaures und ar-
seniksaures Eisenoxyd, Eisen-
sinter,
Drittel - schwefelsaures Kobalt-
oxyd von Biber
Schwefelsaures Bleioxyd, B/er-
vztriol,
Schwefelsaures und kohlensau-
res Bleioxyd.
Schwefelsaures "Thonerde-Kalı,
Alaun,
Basisch - schwefelsaures Thon-
erde-Kali, Alaunstein,
Schwefelsaures Thonerde- Am-
moniak, Ammoniakalaun,
Drittel-schwefelsaure Thonerde,
Aluminit,
Basisch - schwefelsaures Uran-
oxyd von Joachimsthal.
KS--MgS-+2CaS-t2H
... 0.
-.....
oo. ...0
...... o
AIS-L9H
Silicate von Natron, Kalk u. Thonerde, vereinigt mit Sulphaten.
Lapis Lazuli.
Haüyne und Nosian.
IV. Verbindungen von Salzbildern.
Chlormetalle.
Chlornatrium, Kochsalz,
Chlorammonium, Salmiak,
Annal. d. Physik. B.88. St.1. J. 1828. St.1.
Na€l
AH®:Ol
34
Chlorblei, Cozunnit, - PbEl
Basisches Chlorblei vonMendiff, PbE]-2Pb
Basisches Chlorkupfer, Salzsau-
res Kupfer, Cu€l—+3 Cu--4H
Chlorsilber, Hornsilber, Agel
Chlorquecksilber, Hornerz; HgÜl
Sıilicate mit Chlormetallen.
Sodalith vom Vesuv NEeI2Äl
1 2[N°Si-2A1Si]
Sodalith von Grönland
Pyrosmalith Fe£l°’+FeHs
-4[ Fe’ Si?’ --Mn> Si]
Zweidrittel - kieselsaures Na-
tron, Kalk, Eisenoxydul, Man-
ganoxydul und Zirkonerde er :
mit Chlornatrium, Eudialyt, Nael . ES ner >
Na? Si? +FeSı
Phosphate mit Chlormetallen.
Phosphorsaurer Kalk mit Chlor-
calcium (letzteres zuweilen
durch Fluorcalcium ersetzt),
Apatit, Cael-13C2>P
Phosphorsaures Bleioxyd mit
Chlorblei, Grün- Bleierz, Pb€l1--3Pb> P
Arseniate mit Chlormetallen.
Arseniksaur.Bleioxyd mit Chlor-
blei, Arseniksaures Blei, Pb£&l-L3Pb°’Äs
Carbonate mit Chlormetallen,
Kohlensaur. Bleioxyd mit Chlor-
blei von Matlock PIEI-+-PbC
)
|
|
55]
Fluormetalle.
I lktum, Flu/sspath, CaF
Fluorcalcium mit Fluorytirium _
und Fluorcerium, Yizrocerit, CaF, YF, CeF
a. Von Finbo.
d. Von Broddbo.
Fluorcerium, Flu/ssaures Ce-
rium, CeF, gemengt mit CeF°
Fluorcerium mit Fluorytirium CeF, YF
Fluornatrium mit Fluoralumi-
nium, Äryolith, 3NaF--AIF>
Silicate mit Fluormetallen.
Drittel-kieselsaure Talkerde mit
basischem Fluormagnesium,
Chondrodit, MnMnF° -1Mn> Si
Drittel-kieselsaure Thonerde mit
basischem Fluoraluminium
Topas, Pyenit AA P>3AISi
(Zu dieser Klasse gehören muth-
mafslich Hornblende, Karpolith,
und vielleicht mehrere andere,
in denen der Fluormetall- Ge-
haltnochnicht gefunden worden
ist. Die Fluormetalle verbinden
sich, wie die Chlormetalle, mit
phosphorscuren Salzen, und
wahrscheinlich gehören hieher
auch Wawellit, Amblygonit,
Wagnerit).
C2
36
Zweite Klasse. Mineralien, zusammengesetzt
nach dem Principe für die Zusammensetzung
der organischen Natur.
a. Wenig veränderte organi-
sche Stoffe Humus.
Torf.
Braunkohle.
Dysodil.
b. Fossile Harze Bernstein.
Retinasphalt.
Elastisches Erdpech.
c. Fossile Oele Naptha.
Petroleum.
d. Bitumen Erdpech.
Asphalt.
Steinkohlen ° Steinkohle.
Kennelkohle.
Salze Honigstein.
Ich darf bei dieser Gelegenheit nicht unerwähnt
lassen, dafs ein Versuch, die Mineralien nach ihrem
elektro - negativen Bestandtheile zu classificiren, vor eini-
gen Jahren von dem französischen Mineralogen Beu-
dant gemacht worden ist *).
Zur Annahme dieses Classificationsprineips findet
sich Beudant dadurch bewogen, dafs der elektro-nega-
tive Bestandtheil einer Verbindung dieselbe auf eine aus-
gezeichnetere Art characterisirt, als der elektro-positive.
Man könnte glauben, dafs zwischen Beudant’s System
und dem eben angeführten eine grofse Aehnlichkeit herr-
schen müsse; diefs ist jedoch nicht der Fall.
*) Trait& elementaire de Min£ralogie, par F.S. Bendant. Paris 1824.
37
Das von mir aufgestellte System ist durchaus wis-
senschaftlich, und gründet sich auf ein rein wissenschaft-
liches Princip, nämlich auf die elektro-chemischen Be-
ziehungen zwischen den einfachen Körpern. Bessere
Beobachtungen dieser Beziehungen oder Erweiterungen
unserer jetzigen Kenntnisse können Veränderungen in
demselben herbeiführen, aber keine solcher Veränderun-
gen kann willkührlich werden.
Beudant’s System dagegen ist seiner Grundlage
nach ein künstliches, und stützt sich nur im Einzelnen auf
ein wissenschaftliches Princip, nämlich auf das: bei jedem
Körper diejenigen Verbindungen aufzuführen, welche er
mit elektro-positiven Körpern eingeht. Die artificielle
Basis besteht in einer von Ampere gemachten Aufstel-
lung der einfachen Körper, worin dieselben, nach gewis-
sen ihrer äufseren Eigenschaften geordnet, eine in sich
selbst zurücklaufende Reihe bilden, nämlich folgende:
Silicium
Ber x Tartal
Kohlenstoff . Molybdän
WVassertsoff . Chrom
Stickstoff VVolfram
Sauerstoff Titan
Schwefel Osmium
Chlor Rhodiıum
Fluor Irıdıum
Jod Gold
Selen Gazolyte Platin
Tellur Chroicolyte Palladıum
Phosphor Kupfer
Arsenik X ; Nickel
Antimon Eisen
Zinn Kobalt
Zink Uran
Cadmium Mangan
VVismuth Leucolyte Cerium
Quecksilber Zirkonıum
Silber Aluminium
Blei Beryllium
Natrium Yitrıum
Kalium Magnesium
Lithium Calcium
Barıum Strontium
38
Dieser Aufstellung liegen zwei Eigenschaften zum
Grunde: 1) Flüchtigkeit, entweder für sich oder in Ver-
bindung mit Chlor und Fluor; durch diese werden die
sogenannten Gazolyte bestimmt. 2) Die Farbe der oxy-
dirten Verbindungen; die farblosen werden Leucolyte,
die farbigen Chroicolyte genannt. Amp ere’s Aufstel-
lung hat, unter einem gewissen Gesichtspunkte betrach-
tet, recht viel Interesse; aber sie ist nicht so unabhängig
von individueller Ansicht, dafs sie als Grundlage einer
- wissenschaftlichen Aufstellung dieser Körper genommen
werden kann. Es bedarf übrigens keiner grofsen Kennt-
nifs, um einzusehen, dafs die Zurücklaufung der Reihe
in sich selbst durchaus künstlich ist, da in derselben,
ihrer Gasförmigkeit wegen, drei der ungleichartigsten Kör-
per in der Natur, Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff,
neben einander gestellt sind. Das Künstliche in dieser
Anordnung zeigt sich überdiefs noch dadurch, dafs sich
mehrere dergleichen von demselben Interesse aufstellen
lassen, z. B. nach den beiden Eigenschaften: Feuerbe-
ständigkeit und Geschmack der Oxyde oder deren Ver-
bindungen. Wie in der vorgehenden Anordnung unter
Gasförmigkeit, kann man in dieser unter Feuerbeständig-
keit das Ungleichartigste zusammenstellen, und dann die
Reihe so bilden, dafs man vom sauren Geschmack zum
zusammenziehenden, süfsen, bittern, salzigen, und endlich
zum alkalischen übergeht. Alle solche Vergleichungen
sind zwar interessant, können aber niemals einen zuläs-
sigen Grund für eine systematische Aufstellung der Kör-
per abgeben.
Noch ein Umstand, worin sich Beudant’s System
sehr wesentlich von dem hier aufgeführten unterscheidet,
besteht darin, dafs das elektro-negativste Element, wel-
ches die Hauptmasse der elementaren Bestandtheile unse-
rer Gebirge ausmacht, nämlich der Sauerstoff, in diesem
Systeme keine eigene Klasse bildet. Diefs ist ein wirk-
licher Fehler gegen das Princip. Ueberdiefs hat Beu-
39
dant gesucht, bei jedem Metalle auch seine Oxyde auf-
führen zu können, und dadurch ist also diels System
noch künstlicher wie zuvor geworden.
II. Ueber die Zusammendrückbarkeit der Flüs-
sigkeiten; von den HH. Colladon und
Sturm aus Genf.
[Aus den Ann. de chim. et de phys. XXXV. p. 113. Diese Abhand-
lung hat den von der K. Akademie der WVissenschaften zu Paris
im J. 1826 ausgesetzten Preis erhalten. Man sehe diese Annalen
Bd. 83. S. 260.]
D. Untersuchungen über die Zusammendrückbarkeit
der Flüssigkeiten haben vor andern den Vorzug, dafs sie,
bei gehörigen Vorsichtsmafsregeln und guten Apparaten,
unter sich vergleichbar und einer hohen Genauigkeit fähig
sind. Bei ihnen hat man nicht mit der Schwierigkeit zu
kämpfen, dafs mehrere Ursachen gleichzeitig wirken und
nicht von einander geschieden werden können, wodurch
andere Erscheinungen so schwer zu erforschen sind.
Doch darf man darum nicht glauben, dafs diese Unter-
suchungen ganz ohne Schwierigkeiten seyen. Die Noth-
wendigkeit, dem Apparate neben einer grolsen Empfind-
lichkeit auch eine beträchtliche Stärke zu geben, führt
Unfälle herbei, in Folge deren man zuweilen eine lang-
wierige Arbeit wieder von vorne beginnen mufs. Des-
halb rechnen wir im Voraus auch auf Nachsicht gegen
die Unvollkommenheiten, die man etwa in einigen Thei-
len dieser Abhandlung bemerker könnte. Ueberzeugt,
dafs der Hauptverdienst einer Arbeit dieser Art im der
möglichsten Genauigkeit der Versuche liege, haben wir
weniger gesucht, zahlreiche, als vielmehr recht genaue
Resultate zu geben, und uns mehr damit beschäftigt, die
Versuche zu wiederholen, als sie zu vervielfältigen. Die-
40
ser Grundsatz mag es auch rechtfertigen, dafs wir unsere
Vorsichtsmafsregeln in Betreff der Anordnung und des
Gebrauchs der einzelnen Theile des Apparats so ausführ-
lich beschrieben haben. Eine solche Ausführlichkeit hat
uns nöthig geschienen, um unsern Resultaten Glaubwür-
digkeit zu verschaffen. Was die angewandten Flüssig-
keiten betrifft, so haben wir immer möglichst reine und
concentrirte ausgewählt, und vorzüglich auf diejenigen
Werth gelegt, deren Zusammensetzung feste Regeln zu
befolgen scheint und genau bekannt ist.
Die Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeiten zu mes-
sen, kann zwar für mehrere Aufgaben in der Physik und
Chemie von Nutzen seyn; allein es hat wenig Werth bei
denjenigen Substanzen, die nicht immer von gleicher Be-
schaffenheit dargestellt werden können, und die deshalb
bei jedem Versuche andere Resultate liefern. Es geht
hiemit, wie mit den Untersuchungen über die Ausdeh-
nung der Oele. Wenn es sich um Anwendungen der-
selben zu thermometrischen Bestimmungen handelt, haben
diese Messungen einigen Nutzen; aber unter einem allge-
meinen Gesichtspunkte betrachtet, können sie nur ein sehr
untergeordnetes Interesse darbieten.
Gewils ist es unmöglich, einige der Flüssigkeiten,
mit denen wir gearbeitet haben, von völlig gleicher Be-
schaffenheit zu erhalten; allein die Verschiedenheit, wel-
che sich im Zustande der möglichsten Reinheit noch bei
ihnen finden, scheinen auf ihre Zusammendrückbarkeit
keinen merklichen Einflufs auszuüben,
Was den zweiten Theil der Preisfrage, die Bestim-
mung der Temperaturerhöhung bei der Zusammendrük-
kung von Flüssigkeiten, beirifft, so waren die in dieser
Hinsicht beobachteten Gröfsen so gering, dafs wir sie
nicht zu messen vermochten. Deshalb haben wir uns
auch nur darauf beschränkt, zu erweisen, dafs es wirk-
lich Flüssigkeiten giebt, bei denen die Zusammendrük-
kung von einer wahrnehmbaren Wärmeentwickelung be-
41
gleitet wird. Ueberdiefs haben wir zu ermitteln gesucht,
ob die durch Druck hervorgebrachte Zusammenziezung
einen merklichen Einflufs auf das elektrische Leitvermö-
gen ausübe. Diese Untersuchung : wird zwar in dem
Programme nicht verlangt, hat uns aber doch nicht un-
passend geschienen, da sie mit dem Gegenstand der Preis-
frage in unmittelbarer Beziehung steht.
Die Bestimmung der Geschwindigkeit des Schalls in
Flüssigkeiten ist eine der wichtigsten Anwendungen, wel-
che die Messung der Zusammendrückbarkeit dieser Kör-
per zuläfst. Da Newton’s Formel für die Geschwin-
digkeit des Schalls in Luft, ven Laplace auf starre und
flüssige Körper, deren Compression gemessen werden
kann, angewandt worden ist, so bietet die Prüfung die-
ser Formel einen ausgezeichneten Gegenstand zu Versu-
chen dar, zumal hiedurch auch ausgemittelt werden kann,
ob die Zusammendrückung mit einer merklichen Tempe-
raturerhöhung verbunden ist. Wir haben zu diesem Be-
hufe die Geschwindigkeit des Schalls im Wasser direct
gemessen, und gleichzeitig auch die Zusammendrückbar-
keit desselben Wassers. Die Uebereinstimmung der Ge-
schwindigkeit, die wir durch diese Beobachtungen gefun-
den haben, mit derjenigen, die sich aus der Formel un-
abhängig von jedem Wärmeanwuchs ergiebt, hat die Re-
sultate unserer Versuche, dafs bei der Zusammendrük-
kung wenig Wärme entwickelt wird, vollkommen be-
stätigt.
Die gegenwärtige Abhandlung zerfällt in vier Ab-
theilungen. Die erste handeit von der Zusammendrück-
barkeit der Flüssigkeiten, die zweite: von der bei der
Zusammendrückung entwickelten Wärme, die dritte: von
dem Finflufs des Drucks auf das elektrische Leitvermö-
gen der Körper, und die vierte endlich: von der Ge-
schwindigkeit des Schalls im Wasser, verglichen mit der
Theorie.
42
Sl
Die ersten Untersuchungen der Physiker über die
Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeiten schreiben sich
vom Ende des 17ten Jahrhunderts her. Damals hatten
physikalische Experimentaluntersuchungen, durch Gali-
lei’s und Torricelli’s Entdeckungen, die Aufmerksam-
keit der Gelehrten auf sich gezogen. Mariotte hatte
das Gesetz der Zusammendrückung der Luft schon auf-
gefunden; und die Mitglieder der Academia del cimento
vereinigten sich zu einer Reihe von gemeinschaftlichen
Untersuchungen über die Eigenschaften der Körper und
Inponderabilien. Da sie den richtigen Schlufs machten,
dafs das Wasser zusammendrückbar seyn müsse, weil es
den Schall zu leiten vermöge; so stellten sie eine Menge
Versuche an, um die Volumensverringerung desselben |
sichtbar zu machen. Zu diesem Behufe liefsen sie am
Ende einer langen und engen Glasröhre eine Kugel bla-
sen, und füllten sie und einen Theil der Röhre, der mit
einer Skale versehen war, mit Wasser. Hierauf krümm-
ten sie die Röhre und schmolzen an das andere Ende
derselben einen Behälter an, der gleichfalls mit Wasser
gefüllt war, Hierauf tauchten sie die Kugel in schmel-
zendes Eis und erhitzten das Wasser in dem Behälter.
Indem nun dieses Wasser sich ausdehnte und in die
Röhre stieg, comprimirte es die in derselben enthaltene
Luft, und übte mittelst dieser einen Druck auf das in
der Kugel eingeschlossene Wasser aus.
Es scheint, dafs sie auf diese Weise einen ziemlich
starken Druck hervorbrachten, weil sie die Kugel und
den Behälter später von Metall verfertigen mufsten, um
das Zerbersten derselben zu verhüten. Dennoch nahmen
sie keine merkliche Volumensverringerung gewahr. Diefs
würde unerklärlich seyn, wenn nicht einzusehen wäre,
dafs durch die Tremperaturdifferenz zwischen dem Behäl-
ter und der Kugel eine fortwährende Destillation entste-.
hen mufste, welche in dem Maafse, als der Druck zu-
43
nahm, die Menge des Wassers in der Kugel vermehrte.
Hätten sie statt der Luft eine Säule von Oel oder einer
ähnlichen- Flüssigkeit zur Uebertragung des Druckes an-
gewandt, so würden sie ohne Zweifel die Zusammen-
drückbarkeit des Wassers wahrgenommen haben.
Bei einem andern Versuche gebrauchten sie in einem
Apparate, der dem von Mariotte ähnlich war, eine
24 Fuls hohe Säule von Quecksilber als Druckmittel.
Allein da auch hiebei die Resultate nicht entscheidender
waren, so füllten sie eine hohle Kugel von Silber ganz
mit Wasser, verschlossen sie hermetisch und setzten sie
nun einem heftigen Drucke aus. Die Kugel nahm in
dem Maafse an Volumen ab, als sie ihre Form verlor;
allein es sickerte auch Wasser durch die Poren der
Metallhülle und sammelte sich auf der Oberfläche der-
selben in Tropfen.
Aus diesen Versuchen folgerten sie, nicht dafs das
Wasser incompressibel sey, sondern dafs seine Compres-
sibilität nicht auf dem Wege des Experiments sichtbar
gemacht werden könne. Und diese Meinung wurde all-
gemein angenommen.
Im J. 1761 nahm ein genauer Physiker, John Can-
ton, diese wichtige Aufgabe wiederum vor. Nachdem
er sich zuvor von der Zusammendrückbarkeit des Was-
sers überzeugt hatte, machte er sehr genaue Versuche, um
-die Gröfse derselben zu messen.
Die Arbeit von Canten beschränkte sich nicht blofs
auf das Wasser. In einer zweiten Abhandlung, die er
bald nach der ersten schrieb, zeigte er, dafs mehrere
Flüssigkeiten zusammendrückbar, wie das Wasser, seyen,
Seine Methode, die seitdem von Herrn Oersted ver-
vollkommt ist, bestand darin, dafs er die Flüssigkeiten
in Apparaten zusammendrückte, die nach Art der Ther-
mometer aus einer grofsen Kugel und einer sehr engen,
oben offenen Röhre gebildet waren. Um das Volumen-
verhältnifs zwischen der Kugel und der capillaren Köhre
-
44
zu bestimmen, füllte er jede für sich mit Quecksilber, und
wog die Menge desselben in beiden Fällen. Nachdem
dieses Volumenverhältnifs bekannt war, versah er die
Röhre mit einer in gleiche Grade getheilten Skale; jedes
Stück der Röhre, das einem dieser Grade entsprach, war
alsdann ein sehr kleiner und bekannier Bruchwerth des
Volumens der Kugel. Wenn man die in der Röhre ent-
haltene Flüssigkeit comprimirt, so theilt sich die Com-
pression der ganzen Masse der Flüssigkeit mit, die in
dem Apparate eingeschlossen ist; und wenn sie wirklich
compressibel ist, wird die Höhe der Säule in der Röhre
abnehmen, und die Volumensverringerung mittelst der
Skale an der Röhre gemessen werden können. Wenn aber
der Druck nur von innen auf die Kugel wirkt, so dehnt
er sie aus und vermehrt ihr Volumen. Um diesem Uebel-
stande vorzubeugen, brachte Canton seinen Apparat un-
ter einen Recipicienten, in welchem er nun den Druck
der Atmosphäre vermehrte oder verringerte; auch hatte
er die Kugel in Wasser gestellt, damit die mit der Com-
pression der Luft verbundenen Temperaturveränderungen
nicht auf dieselbe einwirken konnten. Da das Ende der
Röhre offen war, so erlitt die Kugel, von innen und
aufsen einen gleichen Druck, und sie konnte also ihr
Volumen nicht verändern. Die Depression, welche die
Flüssigkeit in dem Rohre erlitt, war folglich genau das
Maals der Verdichtung derselben.
Obgleich diese Versuche mit Sorgfalt angestellt wa-
ren, so schenkte man ihnen doch nicht das Vertrauen,
welches sie verdienten. Erst durch die berühmten Ver-
suche des Herrn Perkins, und durch die noch genaueren
des Herrn Oersted wurde die Aufmerksamkeit der Phy-
siker auf diesen interessanten Gegenstand zurückgerufen.
Die Versuche des Ersteren erstrecken sich bis auf Com-
pressionen von dem Gewichte mehrerer Hunderte von
Atmosphären; allein seine Resultate können durch zwei
Umstände einen nachtheiligen Einflufs erlitten haben; näm-
45
lich durch das Eindringen von Wasser in die dasselbe
umschliefsenden Metallgefälse, und durch die Schwie-
zigkeit, nach seiner Methode die Anzahl der Atmosphä-
ren genau zu schätzen. Dagegen scheinen die Versu-
che des Herın Oersted, wegen der von demselben
getroffenen Vorsichtsmafsregeln, mehr Zutrauen zu ver-
dienen; allein dieser geschickte Physiker hat nur mit
Wasser von einer und derselben Temperatur gearbeitet
und keinen gröfseren Druck als den von sechs Atmo-
sphären angewandt. Es blieb also noch übrig: stärkere
Compressionen vorzunehmen, nicht blofs mit "Wasser,
sondern auch mit mehreren anderen Flüssigkeiten von
verschiedener Dichte; ferner den Einflufs zu beobachten,
den die Temperatur auf die Zusammendrückbarkeit einer
jeden von ihnen haben könnte; und endlich zu untersu-
chen, ob Wärme bei der Zusammendrückung derselben
entwickelt werde. Da die Versuche von Canton nicht
über drei Atmosphären hinausgehen, so haben sie kei-
nen hinlänglichen Umfang, um gegen Beobachtungsfehler
geschützt zu.seyn. Das wichtige Gesetz, dafs die Con-
densation der Flüssigkeiten der Zahl der drückenden Atmo-
sphären proportional sey, verlangte durchaus eine Bestä-
tigung bei stärker zusammendrückbaren Flüssigkeiten, als
das Wasser, und durch gröfsere Kräfte, als die von Can-
ton und Oersted angewandten. Auch mufste noch auf
die geringe Zusammenziehung der Glashülle, in welche
die Flüssigkeit comprimirt wurde, Rücksicht genommen
werden.
Verfahren bei den Versuchen.
Der Apparat, dessen wir uns zur Bestimmung der
Zusammendrückbarkeit von Flüssigkeiten bedient haben,
besteht aus zwei wesentlich verschiedenen Theilen; der
eine, milst die Volumenverringerung der einem gewissen
Drucke unterworfenen Flüssigkeit, und der andere, die
Gröfse dieses Druckes. Von der genauen und gleich-
zeiligeen Beobachtung dieser beiden Gröfsen hängt die
46
Genauigkeit der Resultate ab. Damit ein Jeder beur-
theilen könne, welches Zutrauen unsere Messungen ver-
dienen, haben wir geglaubt, zunächst die einzelnen Theile
unseres Apparates ausführlich beschreiben, so wie auch
die Fehlerquellen, welche auf unsere Resultate Einflufs
gehabt haben könnten, andeuten zu müssen.
Zu unsern Versuchen haben wir die Canton’sche,
von Oersted vervollkommte Methode angewandt. Sie
besteht, wie schon gesagt, darin, dafs man die Flüssig-
keiten in Instrumente einschlieist, die wir der Kürze hal-
ber Piezometer nennen wollen, und der Form nach gro-
fsen, oben offenen Thermometern ähnlich sind. Nachdem
wir aus einer sehr grofsen Anzahl capillarer, ungefähr
einen Meter langer Röhren diejenigen ausgewählt hatten,
die auf eine Länge von zwei bis drei Decimeter für vollkom-
men cylindrisch gehalten werden konnten, theilten wir sie
mittelst einer beweglichen Säule Quecksilber in drei oder
vier Theile von gleichen Volumen, so dafs eine dieser
Abtheilungen den eylindrischen Theil der Röhre einnahm.
Hierauf schmolzen wir an eines ihrer Enden einen
langen cylindrischen Behälter (Fig. 1. Taf. H.) s an, der
sich bei s in eine feine und offne Spitze verlief. Durch
sehr genaue Wägungen ermittelten wir das Volumensver-
hältnifs zwischeu dem Behälter und dem der cylindrischen
Theilung der capillaren Röhre. _Dazu füllten wir zu-
nächst den Behälter mit Quecksilber bis zum ersten Theil-
strich auf der Röhre; darauf gossen wir 'diefs Quecksil-
ber in ein Schälchen und wogen dasselbe. Zur Erleich-
terung dieser Operation diente die offne Spitze s am Re-
servoir.
Um das Volumen der cylindrischen Abtheilung zu be-
stimmen, brachten wir zunächst in die Capillarröhre eine
Säule Quecksilber, von gleicher Länge mit den vier an
Volumen gleichen Abtheilungen, und wogen darauf diefs
Quecksilber auf einer sehr empfindlichen Wage. Das
Viertel seines Gewichts gab mit grofser Genauigkeit das
47
Volumen einer cylindrischen Portion, folglich auch das
Verhältnifs dieses Volumens zu dem des Behälters.
Hierauf wurde eine in halbe Millimeter getheilte
Skale an diese Abtheilung befestigt, und sie hiedurch m
eine grofse Anzahl kleiner Theile von gleichen Volumen
getheilt. Ueberdiefs war das Verhältnifs ihres Volumens
zu dem des Behälters bekannt.
Nun füllte man das Piezometer mit der zu comprimi-
renden Flüssigkeit bis inclusive zur ersten cylindrischen
Theilung, und darauf man verschlofs die Oeffnung s des
Behälters, die zum Füllen gedient hatte.
Man sollte glauben, es hätte vielen Vortheil, die
Capacität des Behälters am Piezometer sehr zu vergrö-
[sern, allein es giebt eine gewisse Gränze, über welche
hinaus, die totale Contraction der einem gewissen Druck
unterworfenen Flüssigkeit, die Länge der Skale und des
eylindrischen Theils der ‚Röhre überschreitet. Sehr sel-
ten findet man Röhren, die auf eine Länge von mehr
als 4 Decimetern für cylindrisch zu halten sind.
Canton und Oersted gebrauchten einen Index
von Quecksilber, um die Bewegung der Flüssigkeits-
Säule wahrzunehmen. Wir fanden, dafs dieses Mittel
grofse Uebelstände mit sich führt, und verliefsen es da-
her gänzlich. Dagegen beobachteten wir das Ende der
Flüssigkeit selbst, indem wir eine kleine Röhre mit Luft
am Ende des Piezometers angebracht hatten, und zwar so,
dafs die darin eingeschlossene Flüssigkeit niemals mit der
äufseren in Berührung kam. Bei Flüssigkeiten, wie con-
centrirte Schwefelsäure und Salpetersäure, die Feuchtig-
keiten anziehen, gebrauchten wir in der capillaren Röhre
einen kleinen Index von Schwefelkohlenstoff. Diese Ab-
änderung war hinreichend, um unsern Versuchen eine Re-
gelmäfsigkeit zu geben, die wir zuvor nicht erhalten kom-
ten. Den Grund hievon wird ınan leicht einsehen, wenn
man erwägt,ı‚welche Hindernisse das Quecksilber bei
seiner Bewegung in dem capillaren Rohre antriff. So
48
ist z. B., wenn man einen Tropfen Quecksilber in eine
horizontal befestigte, capillare Glasröhre bringt, oft ein
Druck von einem oder zwei CGentimeter Quecksilber un-
zulänglich, um denselben zu bewegen, oder wenn er sich
bewegt, geschieht es nicht gleichförmig und stetig, son-
dern stoisweise.
Wenn man einen Index von Quecksilber gebraucht,
so giebt die Beobachtung fast immer eine andere Zu-
sammenziehung als die, welche die Flüssigkeit des
Piezometers erleidet. Da überdiefs der innere Druck
nicht mehr dem äufsern gleich ist, so leidet die Form
der Wände, und wie wenig diels auch seyn mag, so
reicht es doch hin, um die Resultate so empfindlicher
Versuche abzuändern. Aufserdem wird dieser Index durch
die Flüssigkeiten in Kügelchen getheilt, und bei raschen
Compressionen geht er, vermöge der erlangten Geschwin-
digkeit, über den Punkt hinaus, den er erreichen soll
Endlich darf man nicht glauben, dafs dieser Index die
Flüssigkeiten hindere, sich an die Wände der Röhre an-
zulegen.
Das so verfertigte Piezometer wird in -einen dicken
Glascylinder CC (Fig. 2. Taf. I.) von 12 Decimeter
Länge gesteckt, welcher an einem Ende verschlossen und
am andern Ende mit einer Zwinge von Kupfer versehen
ist, in der sich eine Compressionspumpe bewegt. Zur
Seite des Piezometers befindet sich ein Thermometer.
Das verschlossene Ende GC des Glaseylinders, welches
den Behälter und die Thermometerkugel enthält, ist
in einem metallenen Kasten, der mit 50 Cubicdecimeter
Wasser gefüllt ist, eingeschlossen. Wir haben dem
Wasser, wegen seiner grofsen Wärmecapacität, vor allen
übrigen Substanzen den Vorzug gegeben. Zu den Ver-
suchen, die bei einer etwas hohen Temperatur angestellt
wurden, setzten wir diesen Kasten in einen zweiten, grö-
fseren, und füllten den Zwischenraum zwischen beiden
mit Sand. Dieser Apparat hatte also hinlängliche Masse,
um,
49
um, während der zu den Versuchen nöthigen Zeit, eine
feste Temperatur zu behalten. Der Cylinder konnte
nach Belieben zur Seite des Kastens ein- wenig gehoben
oder gesenkt werden, je nachdem man bei einer niedri- _
‘gern oder höheren Temperatur als die des Zimmers expe-
rimentiren wollte. |
Aufser der Temperaturschwankung giebt es noch drei
Ursachen, welche die Anzeigen des Piezometers abändern
können, nämlich: die Adhäsion der Flüssigkeit zu den
Wänden, die Verringerung des Drucks in Folge der
Reibung der capillaren Säule, und endlich die geringe
Menge Luft, die an den Wänden des Glases haften ge-
blieben ist.
Den ersten beiden begegnet man, wenn man die
Resultate bei zunehmenden Compressionen mit denen
bei abnehmenden vergleicht, und der letzteren, wenn
man die Flüssigkeit in dem Piezometer auskocht und
hohe Compressionen anwendet.
Erster Versuch. Gesetz der Zusammenziehung von
Flüssigkeiten bei steigendem Drucke.
Ehe wir zu den vergleichenden Versuchen mit ver-
schiedenen Flüssigkeiten übergingen, hielten wir es für
wichtig, durch einen vorläufigen, mit grofser Sorgfalt
angestellten Versuch zu bestimmen, ob die Zusammen-
ziehung der Flüssigkeiten ein allgemeines Gesetz befolge,
aus welchem man die Resultate des Versuchs vorausbe-
stimmen und, mittelst der bei einem Druck von we-
nig Atmosphären gemessenen Zusammenziehung, auf die
durch jeden andern Druck hervorzubringende, schliefsen
könnte. la, \
Da diese Untersuchung viele Sorgfalt in der Messung
des Drucks, vor allem wenn er grofs war, erforderte, so
gebrauchten wir bei. derselben eine Säule Quecksilber,
welche in mehreren, bis zu: einer Länge von 12,3 Metern
' aneinander geschmolzenen Barometerröhren, aufgerichtet
Annal. d. Physik. B.88. St.1. J.1828.$t.1. D
50
wurde. Das untere Ende dieser zusammengefügten Röhre
ging in einen Kasten von Eisenblech, der 0,1 Meter in
der Seite hielt, und mit Quecksilber gefüllt war. Dieser.
Kasten stand durch eine Metallröhre in directer Commu-
nication mit dem Cylinder, welcher das Piezometer ent-
hielt. Der Stempel unserer Compressionspumpe hatte
27 Millimeter im Durchmesser, und einen Lauf von
645 Millimeter, reichte also hin, um das Quecksilber bis
zum Gipfel der aufgerichteten Röhre, deren Durchmes-
ser 5 Millimeter betrug, zu erheben. Wegen der Sen-
kung des Quecksilbersspiegels im Kasten, im Verhältnifs
seines Durchmessers zu dem der Röhre, wurden die Re-
sultate sorgfältig corrigirt. Das Piezometer, dessen wir
uns zu diesem Versuche bedienten, hatte auf einer Länge
von 47 Centimetern eine vollkommen cylindrische Röhre;
die Skale an demselben war in halbe Millimeter getheilt,
und so sauber, dafs man noch die Viertel ablesen konnte.
Da auf den Versuch eine ziemlich lange Zeit ver-
strich, so arbeiteten wir bei der Temperatur 0° C., um
während des ganzen Versuchs eine constante Temperatur
zu haben.
Die Resultate, die wir hiedurch beim destillirten'
und durch Sieden von Luft befreitem Wasser erhielten,
waren folgende:
Destillirtes Wasser bei 0°.
Zusammenziehung Zusammenziehung
Druck bei Druck bei
Atmo- |steigendem sinkendem| Atmo- |steigendem sinkendem
sphären. Druck. sphären. Druck.
Halbe Millimeter. | Halbe Millimeter.
1 . 42 42 576
2 112 115 10 640 645
3 179 11 704
4 248 250 12 771 774
5 316 319 13 836
6 sl 354 14 900 902
7 447 15 967
8 510 514
5l
Die Unregelmäfsigkeiten bei diesen Zahlen scheinen
uns’ von der Reibung der Flüssigkeit in dem Haarröhr-
chen herzurühren, wie es auch die Versuche bei abneh-
mendem Druck beweisen, welche immer eine etwas grö-
{sere Zusammenziehung, als die bei zunehmendem Druck,:
gegeben haben. Trotz aller dieser Unregelmäfsigkeiten
ist es unmöglich zu verkennen, dafs die Zusammendrück-
barkeit für jede hinzukommende Atmosphäre stets die-
selbe ist. Die beiden ersten Zahlen scheinen zwar eine
etwas stärkere Zusammenziehung anzudeuten, allein diese
Abweichung kann davon herrühren, dafs ein wenig Luft
an den Wänden des Piezometers haften geblieben ist.
Aus diesem Versuche glaubten wir anfangs schlie-
fsen zu dürfen, dafs die Flüssigkeiten bei ihrer Zusam-
menziehung einem ähnlichen Gesetze folgten, wie die
starren Körper, welche sich bei gleichen Anwüchsen
einer Zugkraft um gleiche Grölsen verlängern. Allein bei:
einem ähnlichen Versuche mit Schwefeläther, liefs sich
deutlich eine sehr merkliche Abnahme der Zusammen-
ziehung bei Vergröfserung des Druckes wahrnehmen. Da
die beim Schwefeläther erhaltenen Zahlen dieselben sind,
wie diejenigen, zu welchen wir, mittelst der, bei den
vergleichenden Versuchen angewandten, Methode gelangt
sind; so sparen wir die Tafel, so wie dazu gehörige Fr-
läuterung bis zum Artikel Alkohol und Schwefeläther auf,
woselbst wir diese Zahlen mit denen bei anderen Flüs-
sigkeiten gefundenen zusammenstellen werden.
Messung der Zusammenziehung des Glases.
Wir sagten vorhin, dafs die Flüssigkeiten, deren
Zusammendrückbarkeit wir messen wollten, in Glasgefä-
[sen eingeschlossen waren, die eine Oeffnung hatten, so
dafs der Druck inwendig und auswendig auf alle Punkte
der Wände gleich stark seyn mufste. Dieser Druck mufste
folglich die Wände zusammenziehen und das Volumen
des Behälters verringern.
D 2
52
Dieser Schlufs ist darauf gegründet, dafs ein Kör-
per, welcher von einer, einem gewissen Drucke ausge-
setzten, Flüssigkeit umgeben ist, nach jeder Dimension
eine dem Drucke proportionale Zusammenziehung erleide,
und seine Form bei der Volumensverringerung stets der
ursprünglichen durchaus ähnlich bleibe. Obgleich dieser
Satz nicht durch Versuche erwiesen ist, so ist er dennoch
wahr; man kann sich davon überzeugen, wenn man in
Gedanken den Körper in eine Menge kleiner Würfel
theilt, die alle demselben Drucke unterliegen. Es sey
z. B. ein starrer Körper, den wir der Vereinfachung we-
gen als rectangulär voraussetzen, senkrecht gegen seine
Länge in eine Menge aufserordenilich dünner Schichten
getheil. Die beiden äufseren Schichten kommen, wenn
sie in entgegengesetzter Richtung gedrückt werden, ein-
ander näher, und fahren darin so lange fort, bis die Rück-
wirkung der zweiten Schichten auf die ersten, genau dem
Drucke gleich ist, der auf die Aufsenfläche der letzteren:
ausgeübt wird. Vermöge des Princips der Gleichheit von
Action und Reaction, erleiden die zweiten Schichten auf
ihrer den ersten Schichten zugewandten Fläche einen
Druck, der demjenigen, welchen diese erfahren, gleich
ist. Auf solche Art pflanzt sich die Wirkung bis zur
Mitte fort, so dafs eine jede Schicht einen gleichen Druck
erleidet, wie die beiden äufseren Schichten.
Dieselbe Schlufsfolge läfst sich auch auf die andern
Dimensionen anwenden. Man sieht, dafs sich der Kör-
per in eine grofse Anzahl von Würfeln theilen läfst, die
sämmtlich auf jeder ihrer Flächen einen gleichen Druck
erleiden, und dafs folglich der zusammengedrückte Kör-
per eine Form behalten mufs, die der vor der Zusam-
mendrückung durchaus ähnlich ist.
Beobachtet man also die Wirkung des Drucks auf
eine Flüssigkeit, die in einer Glashülle enthalten ist, so
ist die beobachtete Zusammenziehung dieser Flüssigkeit
nur die Differenz zwischen der Volumensverringerung der
93
Flüssigkeit und der einer Glasmasse von gleichem Volu-
men mit der Flüssigkeit. Um folglich die absolute Zu-
sammendrückbarkeit der Flüssigkeit zu erhalten, mufs
man die des Glases genau kennen, und der beobachte-
ten Zusammenziehung hinzufügen.
Die Verlängerung von starren Körpern durch den
Zug von Gewichten zu messen, hat grofse Schwierigkei-
ten. Die Messung läfst sich nicht so leicht wiederholen,
wie bei den Flüssigkeiten, und man kann auch nur die
lineare Verlängerung und Verkürzung messen, während
man bei den Flüssigkeiten die körperliche Zusammenzie-
hung beobachtet. Bei starren Körpern mufs man also
Verlängerungen von ungemeiner Kleinheit messen, und
dabei jede Temperaturänderung abhalten, denn bei die-
sen Körpern bedarf es schon mehr als eines mittleren
Drucks von 10 Atmosphären, um eine gleiche Zusammen-
ziehung zu bewirken, wie von einer "l’emperaturerniedri-
gung von nur einem Grad bewirkt werden würde. Die
von uns zu dieser Messung angewandte Vorrichtung ist
folgende. Wir nahmen einen völlig geraden Glasstab,
von etwas mehr als einem Meter Länge, und hingen ihn
gut befestigt mit einem seiner Enden auf. Am andern
Ende befestigten wir den Arm einer Wage, die das zum
Ziehen bestimmte Gewicht aufnehmen sollte.
Etwas über diesem Ende war ein sehr feiner Stift be-
festigt, der bestimmt war, sich vor einer mikrometrischen
Theilung zu verschieben. Damit diese T'heilung immer
einen durchaus gleichen Abstand von dem oberen Ende
des Stabes behielt, steckten wir denselben in eine Glas-
röhre, und schmolzen ihn mit seinem oberen Theile an
diese an. An das untere Ende der Röhre befestigten
wir mit Wachs eine kleine Glasplatte, auf welcher ein
Millimeter in 100 Theile getheilt war. Vor dieser Thei-
lung glitt der am Glasstabe befestigte feine Stift vorüber,
sobald der Stab sich durch den Zug der angehängten
Gewichte verlängerte, und mittelst eines kräftigen Mikros-
x
54
kops beobachteten wir die Gröfse dieser Verlängerung.
Da der Stab und die Röhre, von dem Punkte ihrer Zu-
sammenschweilsung ab, von einander unabhängig waren,
so konnte die Verlängerung des Stabes die Länge der
Röhre nicht ändern. Die mikrometrische Theilung be-
fand sich also immer in durchaus gleichem Akstande von
der Löthstelle. Dieser Abstand betrug genau einen Me-
ter. Durch eine hölzerne Scheidewand war der Beobach-
ter vom Apparat getrennt, um Temperaturveränderungen
zu verhüten. ° Da die Schwierigkeit, bei einer sehr star-
ken Vergrölserung gleichzeitig die Theilung des Milli-
meters und das Ende des Stiftes zu beobachten, einige
Ungewifsheit in ‘den Resultaten herbeiführte, so wieder-
holten wir diese Messung mit der Abänderung, dafs
wir die Verlängerung mittelst eines doppelten Hebels von
sehr ungleichen Armen vervielfachten (Taf. Il. Fig. 3. u. 4.).
Diese beiden Hebel ruhten auf zwei kleinen Schneiden,
die an die Röhre angeschweifst waren. Zwei kleine, zur
. Seite des Stabes hervorragende Stifte drückten auf das
eine Ende dieser Hebel, während das andere Ende der-
selben, zu einer feinen Spitze ausgezogen, sich vor einer
vertikalen Skale bewegte, und daselbst mittelst einer
Lupe beobachtet wurde. Da der Stützpunkt von dem
Ende dieser Spitze um 4 Decimeter abstand, während
derselbe nur um ungefähr 5 Millimeter von dem Punkte,
wo sich Hebel und Stab berührten, entfernt war; so er-
zeugte die Verlängerung des Stabes eine achtzigmal grö-
isere Bewegung am Ende des Hebels. Wir gebrauch-
ten zwei Hebel in zwei entgegengesetzten Richtungen,
und nahmen aus ihren Anzeigen das Mittel, weil der
Stab durch die Wirkung des Zuges sich in- einigen Fäl-
len der einen Seite der Röhre näherte. Da diese Nähe-
rung sehr gering war, so wurde der daraus entstehende
Fehler durch die doppelte Beobachtung hinlänglich be-
richtigt.
53
Das Mittel der nach diesen beiden Methoden erhal-
tenen Resultate gab uns eine lineare Verlängerung von
ungefähr 0,06 Millimeter für ein Gewicht von 8 Kilo-
grammen. Da nun der mittlere Querschnitt des Stabes
13,3 Quadratmillimeter betrug, so war, um einen, dem
Drucke einer Atmosphäre gleichen Zug zu bewirken, das
Gewicht eines Cylinders von Quecksilber nöthig, der
760 Millim. 'Höhe und 13,3 Quadratmillim. Grundfläche
besafs. Ein solcher Cylinder wiegt 138,3 Grm. Folglich
hatten die 8 Kilogrm. einen Zug bewirkt, der dem Druck
_ von 57 Atmosphären gleich kam. Dividirt man die beob-
achtete Verlängerung, nämlich 0,08 Millim., durch 57; so
findet man, dafs die Verlängerung eines Glasstabes. von
einem Meter Länge, für eine Atmosphäre, 11 Zehnmillion-
tel beträgt. Ein gleicher Druck würde diesen Stab um
dieselbe Gröfse verkürzt haben. Wenn also eine Glas-
masse von allen Seiten dem Drucke einer Atmosphäre aus-
gesetzt wird, so wird jede ihrer Dimensionen um 11 Zehn-
milliontel verkürzt, und die Volumensverringerung, wel-
che das Dreifache der linearen Zusammenziehung ist, wird
33 Zehnmilliontel betragen.
Nachdem die Zusammendrückbarkeit des Glases hie-
durch bestimmt war, konnten wir unsere Untersuchungen
über die der Flüssigkeiten fortsetzen. Die Vorrichtung,
welche wir anfangs zur Messung des Druckes angewandt
hatten, war mii vielen Schwierigkeiten verknüpft. Durch
die Erhebung des Quecksilbers in jener langen Reihe
von zusammengelötheten Röhren geschahen häufig Un-
fälle. Die Nothwendigkeit bis zur Höhe des Quecksil-
bers hinaufzusteigen, um dieselbe zu messen, zog den
‘ Versuch in die Länge. Auch war es ungemein schwie-
rig, diese lange Quecksilbersäule, welche sich an einem
der atmosphärischen Luft 'ausgesetzten Orte befand, stets
auf gleicher Temperatur zu erhalten. Auf leichte Aus-
führbarkeit muls man aber besonders bei Auswahl der
EEE
96
Versuche sehen, indem sie eine öftere Wiederholung der
Beobachtungen gestattet, und dadurch so feinen Versu-
chen wie diesen die nöthige Sicherheit giebt.
Nachdem wir die Zusammendrückbarkeit des Was-
sers und Schwefeläthers mit Sorgfalt bestimmt hatten,
waren vergleichende Versuche mit verschiedenen Flüs-
sigkeiten unser Hauptziel. Bei dieser Untersuchung be-
dienten wir uns zur Messung des Drucks eines Luft-
Manometers; gaben ihm aber eine solche Einrichtung,
dafs seine Anzeigen stets vergleichbar und möglichst über-
einstimmend waren.
Bei einigen vorläufigen Versuchen brachten wir diefs
Manometer in den horizontalen Cylinder. Hiedurch
wurde die von dem Manometer angezeigte Compression
genau derjenigen gleich, welche die Flüssigkeit im Pie-
zometer erlitt. Bei einer langen Reihe von Versuchen
ist aber diese Methode unzweckmäfsig, Das Innere der
Röhre wird bei der Compression bald feucht, und als-
dann zertheilt sich sein Quecksilber-Index in mehrere
Stückee Da überdiefs der Cylinder, aber nur einem
Theil seiner Länge nach, auf sehr verschiedene Tempe-
raturen gebracht werden mufs, so würde das Manome-
ter unaufhörlich geschwankt haben. Man hätte ihn um
vieles verkürzen müssen, und dann wäre er nicht genau
gewesen.
Um diesen Unbequemlichkeiten abzuhelfen, brach-
ten wir das Manometer für sich in einen zweiten Glas-
cylinder *), welcher vertikal stand, und durch eine ge-
°) Das in den vertikalen Cylinder eingeslchossene Manometer be-
stand aus drei Stücken von sehr verschiedenem Durchmesser,
so dals, selbst bei sehr hohen Drucken, die folgweisen Atmo-
sphären um mehrere Grade von einander abwichen. So z. B.
war der Abstand der beiden Punkte, die auf der Skale den
Atmosphären 18 und 24 entsprachen, in 204 Theile getheilt,
von denen jeder gröfser als 2 Millimeter war, also noch leich-
ter den vierten Theil erkennen liefs.
57
krümmte Röhre von Fisen mit dem ersten Cylinder ver-
bunden war (Taf. Ii. Fig. 2.). _
Dadurch verpflanzte sich der Druck auf das im ver-.
tikalen Cylinder enthaliene Wasser und auf das den
unteren "Theil desselben einnehmende Quecksilber, auf
dessen Oberfläche unser Manometer ruhte. Wenn man
sich aber darauf beschränkt hätte, nur die Anzeigen des
leizteren zu beobachten, so würde der beobachtete Druck
keinesweges dem, welchen die Flüssigkeit im Piezometer
erlitt, entsprochen haben, weil das Haarröhrchen dieses
Piezometers und die Oberfläche des Quecksilbers, wel-
ches den vertikalen Cylinder theilweise füllte, nicht im
Niveau standen. Zwar hätte man dieses durch eine ge-
naue Messung der Niveaudifferenz in Rechnung nehmen
können; allein da diese Beobachtung selbst einigen Feh-
lern unterworfen war, so zogen wir es vor, die Höhe des
Quecksilbers, welche für die im Piezometer enthaltene
Flüssigkeit einen Druckanwuchs von einer bestimmten
Anzahl von Atmosphären entsprach, durch einen directen
Versuch zu bestimmen.
Zu diesem Behufe brachten wir zur Seite dieses:Pie-
zometers in dem horizontalen Cylinder ein anderes Ma-
nometer an, welches aus drei aneinander gelötheten, ge-
krümmten Röhren bestand, so dafs seine ganze Länge
ungefähr 3 Meter betrug. Ueberdiefs war die leizte die-
ser Röhren nur halb so grofs im Durchmesser, wie die
andern, so dafs ihr Inhalt nur ein Achtel des ganzen
Volumens betrug, Nachdem diefs Manometer mit äufser-
ster Sorgfalt in proportionale Theile getheilt war, ge-
brauchten wir es zur Graduirung des vertikalen Mano-
meters. Da sich nun das Piezometer in derselben Lage
mit der graduirten Röhre befand, so folgte, dafs, nach
Reduction des vertikalen Manometers auf dieselben Punkte,
die Zahl der Atmosphären, durch welche die Flüssigkeit
im Piezometer zusammengedrückt wurde, bekannt seyn
mufste. Diese directe Messung der Atmosphären hatte
58
noch den Vortheil, dafs sie anzeigte, ob eine Reibung
der Flüssigkeit oder irgend eine andere Ursache einen
Einflufs auf die Zusammendrückungen ausübte.
Bi
Es waren nur noch die Temperaturveränderungen
der in dem Manometer enthaltenen Luft, welche auf die
Anzeigen dieses einen merkbaren Finflufs haben konnten,
weshalb wir, um diese Aenderungen zu erfahren, zwei
kleine Thermometer in den vertikalen Cylinder stellten
und. sorgfältig beobachteten. Man sieht, dafs wir hie-
durch vollkommen vergleichbare Resultate bei den ver-
schiedenen Flüssigkeiten erhalten konnten, und dafs, selbst
wenn ein kleiner Fehler in der Theilung dagewesen, die-
ser Fehler ganz ohne Folgen für die Vergleichung der
Resultate seyn mufste, da er bei allen Flüssigkeiten der-
selbe war.
Man könnte glauben, dafs die Temperaturänderun-
gen, welche bei den Volumensänderungen des Gases im
Manometer entstanden, auf die Anzeigen desselben einen
Einflufs gehabt hätten; allein dagegen ist zu bemerken,
dafs dieses Manometer ganz wit Wasser umgeben war,
seine Wände also leicht die durch die Zusammendrük-
kung entwickelte geringe Menge Wärme verschlucken
und fortleiten konnten, und um so mehr, da wir die
Zusammendrückungen niemals plötzlich bewerkstelligten,
sondern immer ziemlich langsam, um das Zerreifsen der
Flüssigkeitssäule in dem Haarröhrchen zu vermeiden.
Die Erfahrung hat uns von dem geringen Einflufs
dieser Temperaturerhöhung des Gases überzeugt. Denn,
als wir das Manometer rasch bis zu einer gewissen Höhe
erhoben, und es genau auf derselben erhielten, gleich-
zeitig auch die Zusammenziehung der Flüssigkeit sorgfäl-
tig beobachteten, hätten wir, wenn (die Federkraft der
Luft im Manometer durch eine Temperaturerhöhung merk-
lich verändert worden wäre, eine Abnahme in der Zu-
sammenziehung der Flüssigkeit wahrnehmen müssen, weil
sich die Kraft, welche nöthig war, um das Quecksilber
59
auf gleicher Höhe zu erhalten, verringert haben würde, in
dem Maafse, als sich die Temperatur wiederum in’s
Gleichgewicht stellte. Dagegen haben wir aber immer
das Entgegengesetzte beobachtet. Die Flüssigkeit näm-
lich gebrauchte immer eine gewisse Zeit, um bei ihrer
Zusammenziehung auf den wahren Punkt zu gelangen.
Die bei Versuchen über die Zusammendrückbarkeit
am schwersten zu erfüllende Bedingung ist, wie wir schon
gesagt haben, die wegen der Temperaturveränderungen.
Denn bei den meisten Flüssigkeiten ist die Zusammen-
ziehung, welche ein Druck von 10 bis 15 Atmosphären
bewirkt, kaum derjenigen gleich, welche durch eine Tem-
peraturerniedrigung von einem Grad erfolgt.
Um die Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeiten un-
abhängig von diesen Variationen zu bekommen, haben
wir daher unsere Flüssigkeiten in der Temperatur des
schmelzenden Eises erhalten. Diese Temperatur ist fix,
immer dieselbe, und am leichtesten zu erhalten.
Nachdem wir das Piezometer in die Röhre gestellt
und ajustirt hatten, machten wir eine Reihe von steigen-
den Zusammendrückungen, von 1 bis 24 Atmosphären,
und hierauf eine ähnliche Reihe von abnehmenden Zu-.
sammendrückungen. Hiedurch fand sich der Einflufs, den
die Reibung der Flüssigkeit in der Röhre ausübte. Die-
ser ist- zwar nicht beträchtlich, aber doch merklich, be-
sonders bei Röhren von sehr kleinem Durchmesser.
Die folgenden Tafeln enthalten die Resultate über
Quecksilber, Wasser, Alkohol, Schwefeläther, Schwefel-
kohlenstoff, Salpeteräther, Schwefelsäure, Salpetersäure,
Ammoniakflüssigkeit, Essigsäure, Essigäther und Terpen-
tnöl.
60
Quecksilber bei 0°
Rückwärts
ae en
1 242,5 24 270
3 246 20 266
6 250,8 14 259,6
9 254 9 255
12 257 2 245,2
15 260 15 24
18 - 263
21 266
24 269.2
30 275
Versuche mit Quecksilber bei 0°.
Die Zusammendrückbarkeit des Quecksilbers mufste
wegen dessen grofser Dichte sehr sorgfältig beobachtet
werden. Unsere, bis zu 30 Atmosphären getriebene
Versuche gaben uns sehr regelmäfsige Resultate, abge-
rechnet die bei. den 4 oder 6 ersten Atmosphären. Das
Manometer, welches zu dieser Reihe von Versuchen ge-
braucht wurde, war verschlossen worden *), Das Ba-
rometer stand auf 0,706, das 'T'hermometer auf 9° C.
Rückwärts
Druck. Zusammenziehung u nn
Atmosphären. Grade der Skale. | Atmosphären. Grade der Skale.
1 242,5 24 270
2 244,8 20 265,9
3 246 14 259,7
4 248 10 256
5 249,6 2 245.2
6 250,8
to) 253
*) Zu diesem Versuche bestand das Manometer aus einer im hori-
zontalen Cylinder liegenden, getheilten Röhre; dieser Versuch
wurde früher gemacht, ehe dieses Manometer in dem vertikalen,
besonderen Cylinder angebraclit war.
6l
Druck Zusammenzich. a
Atmosphären. | GradederSkale. | Atmosphären. GradederSkale.
10 255,1
12 257
14 259
16 260,9
18 263
20 265
22 267
24 269,1
30 275
Von der achten Atmosphäre an entspricht ein Grad
der mittleren Zusammenziehung des Quecksilbers jedes-
mal einer Atmosphäre von 0”,706 und der Temperatur
9° C. Da das ursprüngliche Volumen 622,440 von
diesen Graden enthielt, so beträgt die Zusammenziehung
72470 des ursprünglichen Volumens. Es folgt hieraus,
dafs die Zusammenziehung für eine Atmosphäre von 0”,76
gleich ist 1,73 Milliontel. Eine Berichtigung, wegen der
Temperatur des Manometers, die damals 9° betrug, ist
nicht nöthig. Fügt man 3,3 für die Zusammenziehung
des Glases hinzu, so findet man 5,03 für die wahre Zu-
sammenziehung des Quecksilbers. Es ist jedoch zu be-
merken, dafs die ersten Atmosphären, selbst bis zur sie-
benten, ein zu grofses Resultat gegeben haben. Die
Zusammendrückbarkeit für die 3 ersten Atmosphären ist
fast das Doppelte der übrigen. Die Gleichförmigkeit der
folgenden, bis zu 30 Atmosphären erhaltenen Resultate,
gestattet nicht diese Abweichung einer Verringerung der
Zusammendrückbarkeit des Quecksilbers zuzuschreiben.
Wahrscheinlicher ist es, dafs sie von der Schwierigkeit
herrührt, eine so beträchtliche Quecksilbermenge, wie die
im Piezometer enthaltene, vollständig von Luft zu be-
freien. Diese Luft mufste, in Folge des Verdichtungs-
geseizes der Gase, auf die Resultate unserer ersten Zu-
62
sammendrückung von Finflufs seyn, allein bald darauf
war ihr Volumen so verringert, dals sie die Resultate
nicht mehr stören konnte. \
Die von Canton bis zu 3 Atmosphären fortgesetz-
ten Versuche, gaben demselben für das Quecksilber eine
Zusammendrückbarkeit von 3 Milliontel. Die so eben
angeführte Ursache möchte auch auf seine Resultate von
Finfluls gewesen seyn. Unsere ersten Versuche, bis zu
4 oder 5 Atmosphären, gaben ungefähr 3 Milliontel.
Diels ist ein deutlicher Beweils von der Nothwendigkeit,
stärkere Zusammendrückungen anzuwenden, als sich die-
ser Physiker bedient hat.
Versuche mit destillirtem und durch Sıeden von Luft
befreitem Wasser bei 0°. Ursprüngliches Volumen
= 237,300.
Therm. im Manom. 10°.
Atmosphären ER Zusammenziehung
von 0,7466. für 1 Atmosphäre.
1 211 12
2 223 114
Tun 2454 113
6 268 15
8 290: 12
10 3141 114
12 3354 114
16 380 11+
18 4034 11%
20 4254 114
24 4704 112
Die mittlere Zusammenziehung ist 114. Reducirt
man sie auf Milliontel für eine Atmosphäre von 07,76
Quecksilber bei 10°, so erhält man 48 Milliontel.
Die absolute Zusammenziehung ist =51,3 Milliontel.
Versuche mit nicht von Luft befreitem Wasser.
Fast zu allen bisher über die Zusammendrückbar-
keit des Wassers gemachten Versuchen, wurde das Wasser
)
durch Sieden von der Luft befreit. Da nun das Wasser
bei gewöhnlicher Temperatur und gewöhnlichem Baro-
63
meterstande mehr als ein Fünfundzwanzigstel seines Vo-
Jumens an atmosphärischer Luft auflösen kann, so war
es wichtig zu wissen, welchen Einfluls diefs auf seine
Zusammendrückbarkeit habe. Auch war diese Untersu-
chung zur Berechnung der Geschwindigkeit des Schalls
im Wasser nöthig, Zu dieser Untersuchung mufste man
das Piezometer, ohne es luftleer zu machen, mit Was-
ser füllen, und die T’emperatur desselben nicht erhöhen,
aber doch die an den Wänden des Piezometers haftende
Luft entfernen. Diefs gelang uns auf folgende Weise.
Wir sagten, dafs der Behälter unsers Piezometers
in eine feine Spitze ausgezogen war. Während diese
Spitze offen war, tauchte man das Piezometer in Was-
ser, worauf es durch die Spitze eindrang. Anfangs lies
man nur eine kleine Menge Wasser hinein, und kochte
es darin, um alle Luft von den Wänden zu vertreiben.
Hierauf schüttete man diefs Wasser aus, und tauchte
das Piezometer abermals in das von Luft nicht befreite
Wasser. Dadurch füllte sich das Instrument, ohne dafs
das Wasser etwas von seiner Luft verloren hatte. Nach-
dem nun die offne Spitze des Behälters über der Lampe
zugeschmolzen war, reichte die Wärme der Hand hin,
um die noch etwa darin gebliebenen Luftblasen auszu-
treiben.
Zusammenziehung des von Luft nicht befreiten Was-
sers bei 0°,
Unterschiede Zusammen-
Atmo- Grade der in der Zu- | ziehung für
sphären. Skale. im Druck. | sammenzie- | eine Atmo-
| hung. sphäre.
1 6751
3 653 2 22: 114
4 6421 1 102 102
6 6214 2 208 102
8 599 2 22; IBE,
12 555 4 44 11
18 4891 6 651 10
24 423 6 664 lt;
Ve
64
Diese Tafel führt zu gleichem Schlusse, wie die
vorige, nämlich dafs die Zusammenziehungen bei gleichen
Anwüchsen im Drucke constant sind. Allein der absolute
Werth der Zusammendrückbarkeit für eine Atmosphäre
ist nicht mehr dem vorigen gleich, sondern kleiner als
der beim luftleeren Wasser. “Wasser, welches Luft auf-
gelöst enthält, ist also weniger zusammendrückbar, als
dasjenige, welches von derselben befreit ist. Diefs Be-
sultat haben wir auch bei der Temperatur —4° C. be-
stätigt gefunden. Die Verhältnisse bei der Zusammen-
drückbarkeit waren hier dieselben. Die geringere Zu-
sammendrückbarkeit des Wassers, welches Luft aufgelöst
enthält, beweist, was man schon wufste, dafs diese Luft
‚ darin- keinesweges im Zustande einer blofsen Mengung,
sondern in dem einer wirklichen chemischen Verbindung
enthalten ist.
Die Verschiedenheit in den Resultaten, die mehrere
Physiker über die mittlere Zusammendrückbarkeit des
Wassers erhalten haben, scheint uns zum Theil davon
herzurühren, dafs sie mit einem mehr oder weniger voll-
ständig von Luft befreitem Wasser gearbeitet haben.
Eine einmalige Aufkochung reicht z. B. nicht hin, um
alle Luft aus dem Wasser zu vertreiben; selbst bei einer
dritten und vierten entwickelt sich noch etwas Luft.
Bevor wir diesen Artikel schliefsen, müssen wir be-
merken, dafs Canton, welcher die Zusammendrückbar-
keit bei einem lufthaltigen Wasser mals, in den Phulos.
Trans. für 1764 sagt: dafs dessen Zusammendrückbarkeit
dieselbe sey, wie beim luftleeren Wasser. Ohne Zwei-
fel war es nur die Schwäche des von ihm angewandten
Drucks, welche ihm diesen Unterschied nicht bemerken
liefs.
Diese Versuche wurden mit einem Piezometer an-
gestellt, dessen Behälter 271,530 Milligrame Quecksilber
zum Fällen erforderte. Das Haarröhrchen war in vier
Theile von gleicher Capacität getheilt, und die Menge
des
|
65
des Quecksilbers, welches diese vier Abtheilungen ein-
nahm, betrug 1578,5 Milligramm. Die zweite Abthei-
lung, welche vollkommen cylindrisch war, hatte 344
Halb-Millimeter Länge.
Vergleicht man die Quecksilbermafse im Behälter
mit der in den vier Abtheilungen des Haarröhrchens, so
findet man durch Rechnung, dafs das Volumen des Be-
hälters gleich war 236 736 der Theile gleicher Capacität,
von denen die cylindrische Abtheilung des Haarröhrchens
344 in ihrer Länge enthielt.
Zu Anfange des Versuchs füllte die Flüssigkeit, neben
dem Behälter noch ein 680 Millimeter langes Stück des
Haarröhrchens.. Fügt man diese zu dem eben berechne-
ten Volumen des Behälters hinzu, so findet man, dafs
das ursprüngliche Volumen der Flüssigkeit 237 416 der
klemen Theile des Haarröhrchens gleich war.
Beim Zusammendrücken der Flüssigkeit, fanden wir
deren mittlere Zusammenziehung für eine Atmosphäre
gleich 11° der Röhre. Diefs macht 23415 des ur-
sprünglichen Volumens, oder sehr nahe 46,4 Milliontel
desselben. Diefs wäre demnach die beobachtete Zusam-
menziehung für eine Atmosphäre von 0”,7466 Quecksil-
ber, bei 10°4 Temperatur der Luft im Manometer. Dar-
aus ist nun die Zusammenziehung für eine Atmosphäre
von 0,760 Quecksilber von 10° Temperatur abzuleiten.
Wenn das Manometer die Temperatur 10° gehabt
hätte, so würde jede Atmosphäre durch einen Tem-
peraturanwuchs von 4 Grad um 4.7, oder um zz
vermehrt worden seyn. Man mufs also die beobachtete
Zusammensetzung um den 954sten Theil vermindern, um
die durch eine Atmosphäre bei 10° bewirkte Zusammen-
ziehung zu erhalten. So findet man für diese 46,35.
Da nun die Zusammenziehung für eine Atmosphäre
von 10° C. und 0”,7466 Quecksilber, 46,35. Milliontel
beträgt; so folgt daraus, dafs die durch eine Atmosphäre
Annal.d. Physik.B. 88. St. 1.9.1828. St.1. E
% Bu. |
w
’
1
R
<
66
von 0",76 und 10° hervorgebrachte Zusammenziehung
ungefähr 47,2 Milliontel des ursprünglichen Volumens
beträgt.
Aber diefs ist erst die scheinbare Zusammenziehung,
Um die wahre zu erhalten, mufs man dieser scheinbaren
die körperliche Zusammenziehung des Glases, die wir zu
3,3 berechnet haben, hinzufügen. So erhält man 50,5 Mil
liontel *) für die Zusammenziehung des lufthaltigen Was-
sers unter dem Drucke einer Aimosphäre von 0”,76 Queck-
silber und 10°.
Versuche mit Alkohol.
Die Zusammenziehung des Alkohols ist nicht so leicht
zu bestimmen, wie die des Wassers. Durch die Adhä-
sion zu den Wänden des Haarröhrchens wird der Alko-
hol gehindert unmittelbar das ihm zukommende Volumen
einzunehmen, und oft-das Ende der Alkoholsäule in Un-
ordnung gebracht. Zwar hilft man zum Theil diesem
Uebelstande ab, wenn man etwas langsam comprimirt
und das Manometer so lange auf demselben Punkt er-
hält, bis die Säule der Flüssigkeit durchaus unbeweg-
lich erscheint. Allem nur, wenn man das Mittel aus
mehrmals wiederholten Versuchen nimmt, und vor allem,
wenn man die bei gesteigertem Drucke erhaltene Reihe
durch die bei nachgelassenem Drucke berichtigt, gelangt
man zu einem genauen FEndresultat. Es ist durchaus
nöthig, die Zusammenziehung so weit zu treiben, dafs
die Zahl der Atmosphären die Fehler, aufhebt, welche
sich noch in den Beobachtungen finden könnten.
Die regelmälsigste von drei mit Alkohol gemachten
Versuchsreihen, ist folgende.
”) Im Original steht irrigerweise 49,5. Auch die Angaben auf der
vorhergehenden Seite scheinen mir einige Unrichtigkeiten und
Unbestimmtheiten zu enthalten, über die aber nur die Verfasser
genügenden Aufschlufs geben könnten. pP.
67
Alkohol bei 11,6. Ursprüngliches ‚Volumen =152 660
Graden des Haarröhrchens. Thermometer des
Manometers =73°.,
Zusarmmen- Unterschiede . Zusammen-
Druck - ziehung in der Zu- | ziehung für
Atmosphär. | Grade der ım Druck. sammen- eine Atmo-
Skale. zıehung, späre.
1 202
3 233,7 2 27,7 13,35
6 2755 3 39,8 13.2
12 359,9 6 80,0 13,6
10 | 434° 6 | 78,5 ' 13,2
24 511 6 77.0 12,8
Rückwärts.
24 | 511
10 434,5 6 76,5 12,8
12 356 6 78,5 13,1
6 271 6 79 13,19
3 236 3 41 13,6
1 208,5 2 27,5 13,75
Die Zahlen dieser Reihe, vorzüglich die der abneh-
menden, die regelmäfsig sind, deuten auf eine merkliche
Abnahme in der Zusammendrückbarkeit bei gleichen
Anwüchsen des Drucks. Man sieht, dafs sich die stärk-
sten Zusammenziehungen zu den schwächsten verhalten,
wie 138:128.
Nimmt man die Mittel, so findet man, dafs die Zu-
sammenziehung beträgt 13,80 für die 2te Atmosphäre,
13,40 für die 9te, 12,75 für die 21ste. Es folgt hier-
aus, dals die Zusammenziehung für die 2te, 9te und
2iste Atmosphäre bezugsweise gleich sind 92,87; 90,24
und 85,86 Milliontel; die Atmosphären zu 0,76 Queck-
silber von 10° Temperatur angenommen. Man sieht also,
dafs sich die Zusammendrückbarkeit um ungefähr „4; für
jede hinzukommende Atmosphäre vermindert.
Um die wahre Zusammendrückbarkeit zu erhalten,
muls man den beobachteten Zusammenziehungen die des
E2
68
wi
Glases, d. h. 3,3, hinzufügen. Diels giebt 96,2; 93,5
und 89 Milliontel.
Versuche mit Schwefeläther.
Die Messung der Zusammendrückbarkeit des Schwe-
feläthers hat einige Schwierigkeit, weil diese Flüssigkeit
stark an den Wänden der Röhre haftet, und nicht un-
mittelbar das Volumen annimmt, welches dem auf sie
einwirkenden Druck entspricht: Diesem zweifachen Uebel-
stande hilft man ab, wenn man langsam comprimirt und
das Manometer einige Zeit auf demselben Grad erhält.
. Bei einem solchen Verfahren findet man, dafs, bei glei-
chen Unterschieden im Druck, die Zusammenziehung des
Schwefeläthers nicht beständig die nämliche is. Man er-
sieht diels aus der folgenden Tafel.
Schwefeläther bei 0°*).
N h Zusammen- Unterschiede Zusammen-
tmosphä- 12 3 5 FE
ziehung in der Zu- | ziehung für
ren von A 5 :
Be, Grade der im Druck. | sammenzie- eine Atmo-
0:2,7466 5
Skale. hung. sphäre.
3 13
12 148 9 135 15-+
18 232 6 84 14
24 312 6 80 132
Ursprüngliches Volumen =117 930 Graden des
Haarröhrchens.
Man sieht, dafs die Zusammendrückbarkeit sich ın
dem Maafse verringert, als die Zusammendrückung zu-
nimmt. Für die ersten Atmosphären beträgt sie 15 Grade
der Skale, für die letzten aber nur 135. Woendet man
abwechselnd diese beiden Gränzwerthe an, so findet man,
dafs die Zusammenziehung des Schwefeläthers, für eine
Atmosphäre von 0”,76 (Quecksilber und 10°, wenn der
Druck von 3 bis 24 Atmosphären steigt, von 130 bis
115,5 Milliontel abnimmt.
°) Der Stand des Thermometers im Manometer ist nicht ange-
geben. p.
69
Diesen beiden Gränzwerthen ımufs man die Zusam-
menziehung des Glases 3,3 hinzufügen, um die absolute
Zusammenziehung des Schwefeläthers zu erhalten. Die
wahre Zusammendrückbarkeit des Schwefeläthers von 0°,
nimmt also mit steigender Zusammendrückung ab, und
schwankt zwischen 133 und 122 Milliontel,
Schwefeläther von 11%4 C.
A mosohö- Zusammen- Unterschiede Zusammen-
Bi ziehung ! in der Zu- | ziehung -für
ae ji Grade d im Drucke, am - ine Atmo-
EEE lee | TH se nee
1 658
3 599 2 59 294
6 513 3 86 282
12 344 6 169 255
18 180 6 164 27.
24 18 6 162 27
Ursprüngliches Volumen —=199 170 Graden des Haar-
röhrigen. "Thermometer des Manometer =9° C,
Wenn man 2823 Grade der Skale als Zusammenzie-
hung für die ersten Atmosphären, und 27 als die für
die letzten annimmt, findet man, dafs die Zusammenzie-
hung für eine Atmosphäre von 0,76 Quecksilber bei
10°, wenn der Druck von 3 bis zu 24 Atmosphären zu-
nimmt, von 146 bis 138 Milliontel abnimmt.
Fügt man diesen Gränzwerthen 3,3 für die Zusam-
menziehung des Glases hinzu, so sieht man, dafs die wahre
Zusammendrückbarkeit des Schwefeläthers, bei jenem stei-
genden Drucke, von 150 bis zu 141 Milliontel abnimmt.
Mit Ammoniak gesättigtes Wasser. -
Die geringere Zusammendrückbarkeit des Wassers,
welches Luft aufgelöst enthält, bewog uns zu untersu-
chen, wie zusammendrückbar eine bei 20° möglichst
gesättigte Ammoniaklösung seyn würde. Da die Dichte
dieser Lösung ungefähr „/; geringer ist, als die des rei-
nen Wassers, so kann die Abnahme der Zusammendrück-
70
barkeit, welche wirklich statt findet, nicht von einer
Vergröfserung des specifischen Gewichts herrühren. Wir .
haben das Piezometer mit dieser Flüssigkeit gefüllt, ohne
dieselbe zu sieden, und ohne den innern Druck zu ver-
ringern, indem wir mittelst der offenen Spitze am Ende
des Behälters die Füllung wie beim lufthaltigen Wasser
verrichteten. Die folgende Tafel zeigt die merkwürdige
Thatsache, dafs das mit Ammoniak gesättigte Wasser
weniger zusammendrückbar ist, als das reine Wasser.
Thermometer des Manometers —=10%. Ursprüngliches
Volumen der Flüssigkeit =389360 Graden des Haar-
röhrchens.
Zusammen- Unterschiede Zusammen- -
Druck ziehung in der Zu- | ziehung für
Atmosph. Grade der | im Druck. sammen- eine Atmo-
Skale. ziehung. sphäre.
1 580
4 534 3 46 154
8 481 4 53 131
103 443 22 38 144
16 375 FE 123
Rückwärts.
16 378
102 4431 5 654 121
8 481 22 374 14,
4 533 4 52 13
1 579 3 46 152
Diese Tafel zeigt uns eine merkwürdige Abnahme
in der Zusammendrückbarkeit. Die Abnahme ist hier
viel merklicher, als bei allen übrigen Flüssigkeiten.
Thermometer des Manometers =10.
2 Zusammen- Unterschiede. Zusammen-
rechne ziehung in der Zu- | ziehung für
nr Grade der im Druck. sammenzie- | eine Atmo-
0%,7466. :
Skale. hung. sphäre.
4 534 | |
8 481 4 5
102 444 22 37 132
Fe 66 122
Ursprüngliches Vol. =389 360 Grad. des Haarröhrchens.
71
Die Uebereinstimmung dieser beiden Reihen erlaubt
nicht an einen Beobachtungsfehler zu denken, zumal
diese Flüssigkeit zu denjenigen gehört, die am leichte-
sten zu beobachten sind, weil sich bei ihr die capillare
Säule nicht zertheilt, wie beim Schwefeläther, Schwefel-
kohlenstoff u. ss. w. Wir müssen überdiels bemerken,
dafs das Piezometer eins von denen war, deren Einthei-
lung am genausten cylindrisch war.
Nimmt man 134 als mittlere Zusammenziehung für
die ersten Atmosphären an, so findet man, für eine Atmo-
sphäre von 0”,760 und 10°, die scheinbare Zusammen-
ziehung —=314,7 Milliontel, also die wahre =3S Milliontel
Salpeteräther beı 0°.
Da die Ausdehnung der Flüssigkeiten im Allgemei-
nen sehr grofs und veränderlich ist in der Nähe ihres
Siedepunktes, so setzten wir voraus, die Zusammenzie-
hung des Salpeteräthers, dessen Siedepunkt bei 21° liegt,
müsse unter verschiedenem Drucke merkliche Verschie-
denheiten zeigen. Allein es fand sich nur eine sehr ge-
ringe Abnahme in der Zusammendrückbarkeit, wie fol-
gende Tafel zeigt.
Druck , Zusammen- Unterschiede Zusammen-
Atmosphä- ziehung in der Zu- | ziehung für
ren von Grade der ım Druck. sammenzie- | eine Atmo-
07,7466. Skale. hung. sphäre.
1 LONES
6 575 5 69 13%,
12 2932 6 814 131
6 3721 6 S1ı 131
1S | 213 12 162 135
24 133 6 tell) 133
= Thermometer des Manometers —=10°. Ursprüngli-
ches Volumen —=197 740 Graden des Haarröhrchens.
Die mittlere Zusammenziehung ist 13,5, woraus {vulet:
13,74 für eine Atmosphäre von 0,76. Diels macht 68,2
ee
72
Milliontel für eine Atmosphäre von 0,76 Quecksilber
bei 10°. | damal
Die wahre Zusammenziehung ist also =715 Mil-
liontel.
Essigäther bei 0°,
Ursprüngliches Volumen —233900 Graden des Haarröhrchens.
Thermometer Des Manometers =12".
Dr Zusammen- Unterschiede Zusammen-
AS ziehung ın der Zu- | ziehung für
en Grade der im Druck. | sammenzie- | eine Atmo-
u Skale. hung. sphäre.
1 520 |
4 468 3 52 171
8 401 ee, 162
102 3531 22 474 173
16 272 54 811 151
Rückwärts.
6 | 37a, | |
8 399 8 127 152
4 468 n | 69 27:
1 520 3 53 174
Vorwärts.
4 468
8 395 4 70 174
16 270 5 128 16
Obgleich die Zusammenziehung des Essigäthers bei
verschiedenen Graden des Drucks einige Abweichungen
darbietet, so sieht man doch, dafs diese Fehler sich ge-
genseitig aufheben, und dafs die Resultate bei hohem
Drucke, verglichen mit denen bei schwachem, eine merk-
liche Abnahme der Zusammendrückbarkeit, fast in dem
Verhältnisse von 17 zu 15,7 anzeigen.
Die Zusammenziehung, reducirt auf eine Atmosphäre
von 0”,76 Quecksilber und 10°, schwankt von 76 bis
68 Milliontel. _ Fügt man 3,3, die des Glases hinzu, so
erhält man die wahren Werthe der Zusammenziehung.
-
73
Chlorwasserstoffäther beı 11°2 C.
Ursprüngliches Volumen =255 340 Graden der Röhre. Thermome-
ter des Manometers —=8° C.
Zusammen- Unterschiede Zusammen-
Druck el az BEN =
Ro ocnhs- ziehung Ä in der Zu- | ziehung für
P Grade der im Druck. | sammenzie- | eine Atmo-
Skale. hung. sphäre.
1 33 | |. as
3 34l 2 42 21
6 250 3 61 205
12 159,5 6 120,5 2025.
Rückwärts.
6 2S0
3 340,5 3 60,5 20:
1 383 2 24,5 214
Von 1 bis 3 Atmosph. beträgt die Zusammenzieh. 82,6 Milliontel.
Von 6 — 12 — -— _ diemittlere Zusammenz. 78,95 —
Fügt man diesen die Zusammenziehung des Glases
hinzu, so erhält man für die wahre Zusammenziehung
dieses Aethers 85,9 und 82,25.
Essigsäure bei 0°.
Ursprüngliches Volumen =239 060. Therm. Manom. 9°,7.
Druck Zusammen- | Zusammen-
Atmosphä- ziehung ziehung für
ren von Grade der | eine Atmo-
02,7466. Skale. sphäre.
4 252
8 289 91
108 315 93
16 363 9
Rückwärts.
16 36 |
104 316 9
8 291 93
4 254 9%
Nimmt man 94 als die mittlere Zusammenziehung
der Essigsäure an, so ‚wird deren Zusammenziehung
RANG u en... u
74
für eine Atmosphäre von 0”,76 Quecksilber bei 10°
gleich 39 Milliontel, und, nach Correction wegen des
Glases, die wahre Zusammendrückbarkeit —42,2 Mil-
liontel.
%
Concentrirte Schwefelsäure bei 0°
Thermomet. des Manomet. —83°.
Druck Zusammen- Unterschiede Zusammen-
Atmosphä- ziehung in der Zu- | ziehung für
phären von | Grade der ım Druck. sammenzie- | eine Atmo-
0,7466. Skale. hung. sphäre.
1 324
4 310 3 14 42
8 | 293 4 17 !
12 276 4 17 i
16 3 ee
Rückwärts.
16 259
12 | 276 | 4 | 17 4:
8 2924 4 164 ri
4 | 310 | r | 174 43
1 3231 3 131 4i
Als Mittelwerth der Zusammenziehung unter einer
Atmosphäre von 0”,7466 und bei einer Tremperatur von
8°; der Luft des Manometers, kann man also 4+ anneh-
men. - Daraus ergiebt sich, dafs die Zusammenziehung,
unter einer Atmosphäre von 0”,76 Quecksilber und 10°
Temperatur der Luft des Manometers, sehr nahe =4,37
Graden der Skale ist,
Nun betrug das Volumen des Behälters am Piezome-
ter nebst dem, welches die Flüssigkeit in dem Haarröhr-
chen einnahm, 152 665 Grade dieses Röhrchens. Divi-
dirt man also 4,37 durch 152 665, so findet man die Zu-
sammenziehung der, Schwefelsäure bei 0° gleich 28,6 Mil-
lionteln; und fügt man die des Glases 3,3 hinzu, so hat
man für ihre währe Zusammenziehung: 32 Milliontel.
Die Schwefelsäure dehnt sich von 0° bis 100° um
0,0588 aus; und da ihr Siedepunkt fast bei 300° liegt,
79
so mufs ihre Ausdehnung zwischen den Gränzen 0° und
100° ziemlich gleichförmig seyn. Nimmt man an, sie sey
für gleiche Temperaturanwüchse gleich, so beträgt die Zu-
sammenziehung der Schwefelsäure für eine 'Temperatur-
abnahme von einem Grad 0,000588. Man sieht, dafs
diese Zusammenziehung derjenigen gleich ist, welche ein
Druck von 20 Atmosphären bewirken würde.
Versuche mit Salpetersäure.
Die Salpetersäure, mit welcher wir arbeiteten, war
vollkommen rein, aber nicht sehr concentrirt, denn ihre
Dichte betrug 1,403 bei 0°. Wir nahmen sie nur von
dieser Dichte, um ihre zu rasche Zersetzung durch das
Licht zu verhindern.
Da wir beabsichtigen, vergleichende Versuche mit
diesen Säuren bei verschiedenen "Temperaturen anzustel-
len, so war es durchaus nöthig, dafs sie sich einige Zeit
hindurch ohne Veränderung im Piezometer erhielt. Ein
anderer Beweggrund zur Auswahl einer so verdünnten
Säure, war der, dafs die Versuche über die Ausdehnung
und specifische Wärme dieser Flüssigkeit mit einer Säure
von jenem Grade der Dichte gemacht worden waren.
Damit sie keine Feuchtigkeit absorbire, brachten wir
einen Tropfen che in das Haaptplrchen,
_ den wir auch zugleich als Index gebrauchten.
Salpetersäure beı 0°, Dichte =1,403.
Ursprüngliches Volumen —=214 960 Graden der Skale. 'Thermomet.
des Manomet. —83).
Druck Zusammen- Unterschiede Zusammen-
Atmosphä- ziehung . | in der Zu- | ziehung für
ren von Grade der im Druck. sammenzie- | eine Atmo_
0,7466. Skale. hung. sphäre.
Seen
MANN
Fra ao lo
aw
76 '
Druck Zusammen- Unterschiede Zusammen-
Atmosphä- ziehung in der Zu- | ziehung für
ren von Grade der im Druck. | sammenzic- | eine Atmo-
0,7466. Skale. hung. sphäre.
Rückwärts.
32 397
16 5054 16 1081 62
12 5321 4 27 6:
8 559 4 261 6:
4 586 4 27. 63
4 588
16 507 12 81 62
1 614
Die mittlere Zusammenziehung ist also sehr nahe =6,75
Graden des Haarröhrchens, was 32,2 Milliontel beträgt für
eine Atmosphäre von 0,76 und 10°.
Terpentinöl,
Die Versuche mit dem Terpentimöl sind keiner so gro- °
[sen Genauigkeit fähig, wie die mit den andern Flüssigkeiten.
Das Oel haftet nämlich wegen seiner Zähigkeit stark an den
Wänden der Röhre, und dadurch gehindert, mit seinem Ende
unmittelbar den richtigen Punkt zu erreichen, wird die schein-
bare Zusammenziehung zu grols.
Terpentinöl bei 0°.
© Ursprüngl. Vol. =255 340 Grad.d, Skale. Thermom. d.Manomet. =$".
Druck Zusammen- Unterschiede Zusammen-
Atmosphä- ziehung in der Zu- | ziehung für
ren von Grade der ım Druck. | sammenzie- | eine Atmo-
0,7466. Skale. hung. sphäre,
1 703 | |
4 640 3 63 21
to) 570 4 70 174
12 502 4 68 17
26 | 432 4 | 70 174
Rückwärts.
16 432
12 502 4 70 173
8 571 4 69 174
4 641 4 | 70 174
1 704 3 63 21
Nimmt man 17,33 als mittlere Zusammenziehung an, so
findet man 69,7 Milliontel für den Normaldruck einer Atmo-
sphäre von 0%,76 Quecksilber und 10°. Die wahre Zusammen-
ziehung des Terpentinöls beträgt also 73 Milliontel.
(Schlufs im nächsten Heft.)
77
III. Ueber die unterphosphorichtsauren Salze;
von Heinrich Rose”).
D.. unterphosphorichtsauren Salze können auf verschie-
dene Weisen bereitet werden. Die einfachste Bereitungs-
art ist die, dafs man eine Base mit Wasser und Phos-
phor kocht, wodurch Phosphorsäure und unterphospho-
richte Säure, die sich mit der Base verbinden, und selbst-
entzündliches Phosphorwasserstoffgas, das entweicht, ent-
stehen. Indessen nur die feuerbeständigen, Alkalien, so
wie die Kalkerde, Baryterde und Strontianerde können
diese Producte hervorbringen, wenn sie mit Phosphor
und Wasser gekocht werden. Da nun auch 'die phos-
phorsauren Alkalien, wie die unterphosphorichtsauren in
Wasser auflöslich sind, so sind letztere schwer von den
erstern zu trennen, und es können daher nur die unter-
phosphorichtsaure Kalkerde, Baryterde und Strontianerde
leicht auf die erwähnte Weise dargestellt werden, da die
phosphorsauren Verbindungen dieser Erden im Wasser
unauflöslich sind.
Eine zweite Bereitungsart einiger unterphosphoricht-
saurer Salze, doch nur der alkalischen, ist die, dafs man
unterphosphorichtsaure Kalkerde, die man sich am leich-
testen in der gröfsten Menge verschaffen kann, mit einem
Ueberschufs von Auflösungen kohlensaurer oder schwe-
felsaurer Alkalien vermischt, den entstandenen Nieder-
schlag abfiltrirt, die abfiltrirte Flüssigkeit bis zur Trockne
°) Diese Abhandlung ist eine Fortsetzung von der in B. IX. p. 386.
dieser Annalen abgebrochenen: Ueber die Verbindungen des Phos-
phors mit dem WVasserstoffe und den Metallen. Da diese bei
der Ausarbeitung sich mehr ausgedehnt hat, als ich es im An-
fange vermuthete, und ich einen Theil derselben, die Verbin-
dungen des Phosphors mit den Metallen betreffend, erst nach
einiger Zeit werde liefern können, so habe ich es vorgezogen,
die Fortsetzungen als eigne Abhandlungen erscheinen zu lassen.
E:
verdampft, und die trockne Masse mit Alkohol behan-
delt, wodurch nur das unterphosphorichtsaure Alkali auf-
gelöst wird.
Einige, doch nur sehr wenige unterphosphorichtsaure
Salze, können auf die Weise dargestellt werden, dafs
man eine Auflösung von unterphosphorichtsaurer Kalk-
erde mit einem Ueberschufs eines unlöslichen oxalsauren
Salzes kocht. Frei von unterphosphorichtsaurer Kalk-
erde können auf diese Weise nur die unterphosphoricht-
saure Talkerde und das unterphosphorichtsaure Mangan-
oxydul bereitet werden. Sehr viele andere im Wasser
unlösliche oxalsaure Salze werden zwar durch’s Kochen
mit einer Auflösung von unterphosphorichtsaurer Kalk-
erde zersetzt; die Auflösung enthält indessen, selbst wenn
man den grölsten Ueberschufs des unlöslichen oxalsau-
ren Salzes angewandt hat, immer mehr oder weniger un-
terphosphorichtsaure Kalkerde. Ich werde in einem be-
sondern Anhange zu dieser Abhandlung darüber umständ-
licher reden. Andere im Wasser unlösliche Salze, deren
Säure mit der Kalkerde ein unlösliches Salz bildet, wie
z.B. mehrere kohlensaure und phosphorsaure Salze, zer-
setzen die unterphosphorichtsaure Kalkerde nicht.
Die meisten unterphosphorichtsauren Salze habe ich
durch unmittelbare Behandlung der Basen mit reiner un-
terphosphorichter Säure erhalten. Wird diese durch Zer-
setzung einer Auflösung der unterphosphorichtsauren Ba-
ryterde vermittelst Schwefelsäure bereitet, wie es Dulong
vorschreibt, so ist es schwer, sie rein von Schwefelsäure
zu erhalten. Ich habe mir reine unterphosphorichte Säure
in sehr grofser Menge auf die Art bereitet, dafs ich eine
Auflösung von Baryterdehydrat mit Phosphor kochte. Es
ist hiebei gleichgültig, ob diese Auflösung Kupferoxyd
enthalte, wie diels der Fall ist, wenn sie durch Zersetzung
einer Auflösung von Schwefelbaryum vermittelst eines
Ueberschusses von Kupferoxyd erhalten wird. Das Kup-
feroxyd wird durch’s Kochen mit Phosphor und Wasser
79
reducirt, und das Kupfer mengt sich mit der unlöslichen
phosphorsauren Baryterde. Man kocht so lange, bis kein
Phosphor mehr vorhanden ist, und die entweichenden
Wasserdämpfe nicht mehr nach Knoblauch riechen. Die
von der phosphorsauren Baryterde abfiltrirte Flüssigkeit
wird durch einen Ueberschufs von Schwefelsäure zersetzt,
worauf nun die schwefelsaure Baryterde von der Flüs-
sigkeit getrennt wird, die aus schwefelsäurehaltiger un-
terphosphorichter Säure besteht. Diese wird darauf mit
einem Ueberschusse von Bleioxyd kalt, aber nicht lange
digerirt, worauf man die abfilirirte Flüssigkeit, die eine
Auflösung von basisch-unterphosphorichtsaurem Bleioxyd
ist, durch einen Strom von Schwefelwasserstoffgas zer-
seizt. Die vom Schwefelblei abültririe Säure wird dar-
auf bis zu der Concentration eingekocht, wie diese zur
Darstellung der Salze erforderlich ist. Es mufs zur Ab-
scheidung der Schwefelsäure ein Ueberschufs von Blei-
oxyd angewandt werden, weil sonst Bleioxyd, besonders
in der Wärme, leicht reducirt wird; es mufs auch die
Digestion nur möglichst kurze Zeit dauern, weil aus der
Auflösung des basisch-unterphosphorichtsauren Bleioxyds
sich nach längerer Zeit ein Theil desselben daraus ab-.
sondert.
Die unterphosphorichtsauren Salze sind alle auflös-
lich im Wasser; die meisten auch krystallisirbar. In der
Hitze werden sie alle zersetzt und in phosphorsaure
Salze verwandelt, während sich Phosphorwasserstoffgas
entwickelt. Der gröfste Theil entwickelt dabei selbst-
entzündliches Phosphorwasserstoffgas, und dann ist der
Rückstand ein neutrales phosphorsaures Salz. Bei eini-
gen unterphosphorichtsauren Salzen entwickelt sich durch
die Hitze ein nicht entzündliches Gas, das weniger Phos-
phor als das selbstentzündliche hat; dann ist aber im
Rückstand ein Ueberschufs von Phosphorsäure. “
Unterphosphorichtsaure Kalkerde. Ich habe dieses
Salz in weit grölserer Menge als andere unterphospho-
N) | |
richtsauren Salze zu besondern Zwecken dargestellt, denn
von diesen Salzen läfst es sich unstreitig am leichtesten
und wohlfeilsten in der gröfsten Menge bereiten. Es
wurde so dargestellt, dafs ich in einem sehr grofsen Kol-
ben unter einem gutziehenden Schornsteine Wasser, in
welchem gebrannter carrarischer Marmor zu einer Milch
angerührt worden war, zum Kochen brachte, und hier-
auf nach und nach Phosphorstangen hineinwarf. Hierbei
ist, selbst wenn man mit sehr grofsen Mengen arbeitet,
keine Gefahr zu befürchten, wenn man nur dafür sorgt,
dafs nicht eher Phosphor in den Kolben geworfen wird,
als bis die Flüssigkeit in demselben kocht, mit dem Ko-
chen erst dann aufhört, wenn kein freier Phosphor mehr
vorhanden ist, und das verdampfte Wasser immer durch
kochendes wieder ersetzt. Das entweichende Phosphor-
wasserstoffgas brennt nicht an der Luft, weil es mit zu
vielen Wasserdämpfen gemengt ist; es leuchtet nur mit
grüner Farbe und oxydirt sich nach und nach, verbreitet
dabei oberhalb des Schornsteins einen so unangenehmen
Knoblauchgeruch, dals man zur Bereitung dieses Salzes
im Grofsen, wenn ungefähr 1 Pfund Phosphor angewandt
wird, eine abgelegene Stelle in einer Stadt wählen mufs.
Nachdem kein srarker Geruch sich mehr entwickelte,
wurde nach dem Erkalten filtrirt und der Rückstand mit
Wasser ausgesüfst. Durch die abfiltrirte Flüssigkeit, ‚die
aufser der unterphosphorichtsauren auch freie Kalkerde
enthielt, wurde Kohlensäuregas geleitet, und darauf so
lange mäfsig erwärmt, bis die aufgelöste zweifach - koh-
lensaure Kalkerde sich in einfach-kohlensaure verwan-
delt hatte, die abfiltrirt wurde. Will man die unter-
phosphorichtsaure Kalkerde ganz rein erhalten, so mufs
die Auflösung derselben unter der Luftpumpe über Schwe-
felsäure bis zur Trockne abgedampft werder. Dann er-
hält man indessen keine regelmäfsige Krystalle, die man
wohl bekommt, wenn die Auflösung ziemlich stark durch
Erwärmen abgedampft wird, wobei sehr bald die Kry-
stalle
sl
stalle anschossen, weil das Salz im heifsen Wasser nur
etwas auflöslicher als im kalten ist. Diese Krystalle-
bilden breite. rechtwinkligt vierseitige Prismen, an den
Enden mit einer Zuschärfung mit schieflaufender End-
kante begränzt, welche gegen die breite Seitenfläche ge-
neigt ist. Die breite Seitenfläche ist starkglänzend von
Perlmutterglanz; ihr parallel geht ein vollkommen blät-
triger Bruch, die übrigen Flächen haben Glasglanz, sind
aber nicht recht glatt. Die Krystalle haben viel Achn-
lichkeit mit dem Gypse; sie sind biegsam, aber weit
biegsamer als Gyps. Im Alkohol sind sie unauflöslich,
und selbst im sehr wäfsrigen lösen sich nur sehr unbe-
deutende Spuren davon auf. Die Menge des zu ihrer
Existenz nöthigen Wassers habe ich schon früher ange-
geben *). Bei einer gelinden Erwärmung decrepitiren
sie so stark, wie ein kein Krystallisationswasser enthal-
tendes Salz; sie verlieren dadurch Decrepitationswasser.
— Das unter der Luftpumpe zur Trockne abgedampfte
Salz decrepitirt nicht, und enthält mehr Wasser, als das
durch Abdampfung in der Wärme erhaltene. Ich fand
im erstern 22,18 Procent, während ich im letztern nur
etwas mehr als 18 Procent fand, wovon 14 Procent
Decrepitationswasser sind.
Die Rückstände von der Bereitung des selbstentzünd-
lichen Phosphorwasserstoffgases aus trocknem Kalkhydrat
und Phosphor, habe ich auch zur Bereitung der unter-
phosphorichtsauren Kalkerde angewandt. Sie wurden mit
Wasser gekocht, und die Auflösung so behandelt, wie
ich es so eben angegeben habe. War indessen bei Be-
reitung des Phosphorwasserstoffgases eine särkere Hitze
angewandt worden, so enthielten die Rückstände fast nur
phosphorsaure und freie Kalkerde und Spuren des unter-
phosphorichtsauren Salzes. Durch zu starke Hitze ver-
schwanden auch diese, und dann hatte der Rückstand eine
weilse Farbe, und enthielt nicht Spuren von freier Phos-
°) Poggendorff’s Annalen, Bd. IX. S. 367.
Annal. d. Physik.B.88. St.1. J. 1828. St. 1.
‚3
phorsubstanz, wie der, der bei Erhitzung der neutralen un-
terphosphorichtsauren Salze entsteht, wobei ein Theil des
entwickelten Phosphorwasserstoffgases durch die Hitze in
Wasserstoffgas und Phosphor verwandelt wird, von wel-
chem ein Theil sich sublimirt, ein Theil beim Rückstande
bleibt. Im erstern Falle verschwindet durch das freie
Kalkhydrat der durch Zersetzung des Phosphorwasserstoff-
gases entstandene Phosphor. — Ich habe bis jetzt nicht
Versuche genug angestellt, um über die Natür der Phos-
phorsubstauz in den geglühten unterphosphorichtsauren
Salzen ein Urtheil zu fällen. Sie entsteht nicht dadurch,
dafs etwas Phosphor zurückbleibt, weil derselbe in einer
Atmosphäre von sublimirendem Phosphor schwer flüch-
tig ist; denn erhitzt man Phosphor in einer Retorte mit
phosphorsaurer Kalkerde, so kann man durch eine nicht
sehr starke Hitze denselben voilständig abtreiben, so dafs
weilse phosphorsaure Kalkerde zurückbleibt. Man sollte
denken, die röthliche Farbe der geglühten unterphospho-
richtsauren Kalkerde rühre von etwas sich gebildetem
Phosphorcaleium her. Aber wollte man auch annehmen,
dafs dieses Phosphorcalecium einen Ueberschufs von Phos-
phor enthalte, dafs derselbe bei der Auflösung in Säu-
ren zurückbleibe, so würde bei einer stärkeren Hitze
sich Phosphor davon sublimiren, und beim Kochen mit
Wasser oder Auflösung in Säuren müfste Phosphorwas-
serstoffgas entwickelt werden, was nicht der Fall ist.
Ich erhitzte geglühte unterphosphorichtsaure Kalkerde sehr
stark in einer Atmosphäre von Wasserstoffgas; es ent-
wickelte sich dadurch Phosphor; der. Rückstand blieb
aber immer noch etwas röthlich. — Alle ungefärbten
unterphosphorichtsauren Salze hinterlassen beim Glühen
einen röthlichen Rückstand; wird derselbe in Chlorwas-
serstoffsäure gelöst, so ist die zurückbleibende Phosphor-
substanz roth. Bei den geglühten gefärbten unterphos-
phorichtsauren Salzen ist der Rückstand gewöhnlich schwarz
oder braun. Der röthliche Rückstand der ungefärbten
83
unterphosphorichtsauren Salze hat das Merkwürdige, dafs
er nur roth bei vollständiger Erkaltung ist. Erhitzt man
ihn, so nimmt seine Farbe an Intensität ab, und beim
starken Erhitzen ist er vollständig weils. Beim Erkalten
nimmt er die rothe Farbe wieder an. Diesen Versuch
kann man mit demselben Rückstande so oft wiederholen,
wie man will. Bei den Rückständen der geglühten phos-
phorichtsauren Salze, wo etwas Aehnliches statt findet,
hat diefs schon Dulong bemerkt *),
Unterphosphorichtsaure Baryterde. Sie wurde auf
die Art erhalten, welche ich oben angeführt habe. Die
Auflösung derselben mufs, wenn das Salz ganz rein er-
halten werden soll, wie die des Kalkerdesalzes unter der
Luftpumpe bis zur 'Trockne abgedampft werden. Dann
erhält man eine nicht krystallisirte Masse; man bekommt
nur Krystalle, wenn man die Auflösung durch’s Erwär-
men concentrirt und erkalten lälst. Diese gleichen der
krystallisirten unterphosphorichtsauren Kalkerde; sie sind
wie diese perlmutterglänzend und biegsam, und decrepi-
tiren bei gelinder Erwärmung. In Alkohol sind sie un-
löslich. — Das durch’s Abdampfen im luftleeren Raume
erhaltene nicht krystallisirte Salz enthält etwas mehr als
noch einmal so viel Wasser, als das krystallisirte, und
decrepitirt nicht. Ich fand den Wassergehalt in demsel-
ben von Mengen, die zu verschiedenen Zeiten erhalten
wurden, in vier Versuchen zu 21,01, 21,32, 22,99 und
24,25 Procent. Zur Existenz des Salzes sind nur 10,42
Procent nothwendig. Beim Erhitzen giebt es, ehe sich
aus ihm selbstentzündliches Phosphorwasserstoffgas ent-
wickelt, das überflüssige Wasser ab. Als ich einmal
eine Lösung des Salzes unter der Luftpumpe concentrirte,
aber nicht bis zur Trockne abdampfen konnte, weil die
Schwefelsäure zu wasserhaltig geworden war, erhielt ich
Krystalle, die von der Mutterlauge getrocknet auf ihren
Wassergehalt untersucht wurden. Ich fand denselben zu
°) Memoires d’Arcueil, T. III. pag. 421.
F2
84
14,43 Procent: man kann daher wohl annehmen, dafs, so
wie das Salz krystallisirt, es nur so viel Wasser enthält, °
als zu seiner Existenz nothwendig ist. Ich habe keine
Versuche angestellt, um die Ursache dieser sonderbaren
Erscheinungen aufzufinden. — Der Wassergehalt des
‚Salzes wurde bei diesen Versuchen auf die Weise gefun-
den, dafs nur der Gehalt der Baryterde bestimmt wurde;
die Menge der unterphosphorichten Säure wurde daraus .
berechnet, und durch den Verlust der Wassergehalt ge-
funden.
Unterphosphorichtsaure Strontianerde. Sie wurde
durch Kochen von kaustischer Strontianerde mit Phos-
phor und Wasser, wie die unterphosphorichtsaure Baryt-
erde, erhalten, der sie sehr ähnlich ist. — Aufser der
Kalkerde, Baryterde und Strontianerde erhält man durch
keine andere Erde unterphosphorichte Säure durch Ko-
chen mit Wasser und Phosphor.
Unterphosphorichtsaures Kali. Es wurde durch
Zersetzung einer Auflösung von kohlensaurem Kali und
unterphosphorichtsaurer Kalkerde so erhalten, wie es
oben angeführt worden ist. Die alkoholische Auflö-
sung des Salzes wurde unter der Luftpumpe über Schwe-
felsäure abgedampft. Dieses Salz ist das 'zerflielslichste,
das ich kenne; schon Dulong *) hat bemerkt, dafs es
leichter als Chlorcalecium an der Luft zerflielst. Dessen
ungeachtet aber kann eine wälsrige Auflösung des Salzes
über Schwefelsäure im luftleeren Raume bis zur Trockne
abgedampft werden; ein Beweis, dafs Schwefelsäure eine
stärkere Verwandtschaft zum Wasser hat, als die zer-
fliefsbarsten Salze. — Man kann das unterphosphoricht-
saure Kali auch erhalten, wenn man Kali mit Wasser
und Phosphor kocht, die Auflösung langsam bis zur
Trockne abdampft, wodurch, wenn noch kaustisches Kali
vorhanden ist, dasselbe sich in kohlensaures verwandelt,
dann die trockne Masse mit Alkohol behandelt, der das
°) Memoires dX’Arcueil, T. III pag. 414.
85
phosphorsaure und kohlensaure Alkali ungelöst zurück-
läfst. |
In einer Retorte geglüht entwickelt dieses Salz selbst-
entzündliches Phosphorwasserstoffgas, wie die aaon be-
schriebenen unterphosphorichtsauren Salze.
Unterphosphorichtsaures Natron. Dieses Salz wurde
auf dieselbe Weise wie das Kalisalz bereitet. Die alko-
holische Lösung wurde unter der Luftpumpe abgedampft.
Das trockne Salz war perlmutterglänzend und krystalli:
sirt; die Krystalle schienen rechtwinkligt vierseitige Ta-
feln zu seyn; die Krystallform liefs sich indessen nicht
genau bestimmen, weil das Salz schr schnell an der Luft
zerflofs, doch nicht ganz so schnell wie das Kalisalz. —
In einer Retorte geglüht entwickelt es selbstentzündliches
Phosphorwasserstoffgas.
Unterphosphorichtsaures Ammoniak. Es wurde aus
schwefelsaurem Ammoniak und unterphosphorichtsaurer
Kalkerde wie das Kali und Natronsalz erhalten. Es glich
dem erstern sehr, ist auch wie dieses sehr stark an der
Luft zerfliefsend. In einer Retorte erhitzt, verhält es sich
ganz anders wie die iibrigen unterphosphorichtsauren Salze.
Es entwickelt zuerst Ammoniak ; es bleibt wasserhaltige
unterphosphorichte Säure zurück, die bei stärkerer Hitze
sich so zersetzt, wie es früher angegeben worden ist.
Es verhält sich also gerade so wie das phosphorichtsaure
Ammoniak.
Unterphosphorichtsaure Talkerde. Kaustische Talk-
erde mit Phosphor und Wasser gekocht, gab weder Phos-
phorwasserstoffgas, noch unterphosphorichte Säure. Das
Salz wurde auf die Art bereitet, dafs ein Ueberschufs
von oxalsaurer Talkerde mit einer Auflösung von unter-
phosphorichtsaurer Kalkerde lange gekocht wurde. Die
abfiltrirte Flüssigkeit abgedampft, gab schöne und grofse
Krystalle, die aus regulären Octaädern bestanden. Sie
hatten, aufser der verschiedenen Krystallform, auch sonst
im Aeufsern keine Aehnlichkeit mit den Krystallen der
86
unterphosphorichtsauren Kalkerde. Sie waren ziemlich
hart, nicht biegsam und nicht perlmutterglänzend, ver-
witterten aber in trockner Luft. In einer Retorte erhitzt
gaben sie viel Wasser und selbstentzündliches Phosphor-
wasserstoffgas; sie blähten sich dabei auf, und hinter-
liefsen, wie das Kalksalz, einen röthlichen Rückstand. —
Um den Wassergehalt des Salzes zu bestimmen, wurde
es mit Salpetersäure behandelt. 1,311 Grm. auf diese
Weise oxydirt, gaben 0,906 Grm. geglühte zweifach-
phosphorsaure Talkerdee Die unterphosphorichtsaure
Talkerde enthält daher 54,92 Procent Wasser, deren
Sauerstoffgehalt 48,84 beträgt. Der Sauerstoffgehalt der
15,48 Proc. Talkerde beträgt 5,99. Man kann daher an-
nehmen, dafs das Salz 8 Atome Wasser (16 Atome nach
den frühern Atomengewichten von Berzelius) enthalte,
während nur 14 (3) Atome Wasser zur Existenz des-
selben nothwendig sind. — Dieses Salz auf einen Kalk-
erdegehalt geprüft, zeigte keine Spur davon, wenn auch
zu verschiedenen Zeiten bereitete Mengen darauf unter-
sucht wurden.
Unterphosphorichtsaure Thonerde. Frisch gefällte
Thonerde wurde kalt in verdünnter unterphosphorichter
Säure aufgelöst, darauf so lange Thonerde hinzugefügt,
bis endlich nach langer Digestion ein Theil davon unge-
löst zurückblieb. Die filtrirte Auflösung wurde unter der
Luftpumpe abgedampft, wobei sie sich zu einem dicken
Schleime concentrirte, der erst völlig an trockner kalter
Luft zu einer glänzenden, brüchigen, nicht zerfliefsbaren
Masse mit glänzendem Bruche eintrocknete, welche im
Aeufsern dem weilsen Gummi arabicum sehr ähnlich war.
In einer Retorte erhitzt gab sie selbstentzündliches Phos-
phorwasserstoffgas, und zuletzt ein Gas, das sich nicht
von selbst an der Luft entzündete. Der Rückstand war
röthlich.
Unterphosphorichtsaure Beryllerde. Sie wurde auf
dieselbe Weise wie die unterphosphorichtsaure Thonerde
87
erhalten. Die Auflösung unter der Luftpumpe abgedampitt,
gab wie bei letzterm Salze einen dicken Schleim, der an
der Luft zu einer harten Masse mit glasigem Bruche ein-
trocknete.
Unterphosphorichtsaures Manganoxydul. Dieses
Salz wurde auf gleiche Weise bereitet, wie die unter-
phosphorichtsaure Talkerde, durch Kochen eines Ueber-
schusses von oxalsaurem Manganoxydul mit einer Auflö-
sung von unterphosphorichtsavrer Kalkerde. Die abfil-
trirte Auflösung, die keine Kalkerde mehr enthielt, wurde
concentrirt, das Salz aber konnte, selbst bei grofsen Quan-
titäten, nicht zum Krystallisiren gebracht werden, sondern
erhärtete zu einer nicht krystallinischen Masse, die, in
einer Retorte erhitzt, unter Aufblähen selbstentzündliches
Phosphorwasserstoffgas entwickelte.
Unterphosphorichtsaures Kobaltoxyd. Es wurde
bereitet, indem feuchtes Kobaltoxyd im Ueberschufs mit
unterphosphorichter Säure kalt digerirt, die Auflösung
filtrirt und unter der Luftpumpe abgedampft wurde. Das
Salz krystallisirt von allen unterphosphorichtsauren Sal-
zen am leichtesten und schönsten. Die Krystalle kön-
nen von bedeutender Gröfse dargestellt werden; ich habe
einige erhalten, deren Axe länger als % Zoll war, zus
einer Auflösung, die nur 20 bis 30 Grm. des Salzes auf-
gelöst enthielt. Sie sind von rother Farbe, und bestehen
aus regulären Octaedern, an denen oft die Würfelflächen
sichtbar sind. Sie wurden im "Wasser aufgelöst, wobei
ein sehr geringer Rückstand zurückblieb, und noch ein-
mal unter der Luftpumpe abgedampft. Dann löste sich
das Salz vollkommen in Wasser auf. An der Luft ver-
wittern die Krystalle, und überziehen sich mit einem
röthlichen Mehle; dasselbe geschieht noch leichter unter
der Luftpumpe, wenn das Salz zu lange im luftleeren
Raume über Schwefelsäure gelassen wird.
Um den Wassergehalt des Salzes zu finden, wur-
den 1,072 Grm. mit Salpetersäure oxydirt. Sie gaben
—; “ 2
rn
Ex
88
0,769 Grm. geglühtes zweifach-phosphorsaures Kobalt-
oxyd. Hienach beträgt der Wassergehalt 49,35 Procent;
der Sauerstoff des Wassers verhält sich zu’ dem des Ko-
baltoxydes, wie 43,89 zu 5,27. Das unterphosphoricht-
saure Kobaltoxyd enthält daher gewifs 8 Atome Wasser,
wie die unterphosphorichtsaure Talkerde, mit welcher es
auch isomorph ist.
In einer Retorte geglüht verhält es sich anders, als
die beschriebenen unterphosphorichtsauren Salze. Es ent-
wickelt sich viel Wasser, und dabei ein Gas, von dem
keine Blase sich von selbst an der Luft entzündete, aber
angezündet brannte es mit starker Phosphorflamme, und
durch eine Silberoxydauflösung geleitet, brachte es einen
bedeutenden schwarzen Niederschlag hervor. Es subli-
mirte kein Phosphor. Dabei blähte sich der Rückstand
in der Retorte nicht sehr auf, wurde schwarz, und un-
terschied sich von den Rückständen der meisten andern
geglühten unterphosphorichtsauren Salze dadurch, dafs er
unlöslich in starker Chlorwasserstoffsäure und in Salpe-
tersäure, auch in Königswasser war. Nur durch concen-
trirte Schwefelsäure wurde er zersetzt, und durch sie auch
nur erst, wenn er fein gepulvert sehr lange damit ge-
kocht wurde Durch Verdünnung mit Wasser löst sich
dann Alles vollständig auf. Ich ersah daraus, dafs der
Rückstand aus einem sauren phosphorsauren Kobaltoxyde
bestehen mufste, denn schon früher hatte ich gefunden,
dafs sehr viele saure phosphorsaure Salze in Chlorwas- _
serstoffsäure unlöslich sind.
Bei der Analyse des geglühten Rückstandes, um
daraus Schlüsse auf die Zusammensetzung des sich wäh-
rend des Glühens entwickelten Gases machen zu können,
stiefs ich auf unerwartete Schwierigkeiten. Nachdem durch
Kochen mit Schwefelsäure die Zersetzung erfolgt, und
Alles im Wasser aufgelöst worden war, wurde die Auf-
lösung mit Ammoniak gesättigt, und das Kobaltoxyd durch
wasserstoffschwefliges Schwefelammonium als Schwefelko-
89
balt gefällt. Dieses wurde durch Königswasser zersetzt,
und aus der Auflösung das Kobaltoxyd durch kaustisches
Kali niedergeschlagen. Die Fällung erfolgte vollständig,
so dafs in der abfıltrirten Flüssigkeit keine Spur von
Kobaltoxsyd zu entdecken war. Als indessen das erhal-
tene Oxyd nach dem Trocknen geglüht und gewogen
wurde, konnte es durchaus nicht genau bestimmt werden,
weil es nach jedem neuen Glühen sein Gewicht sehr be-
deutend veränderte. Es vermehrte sich gewöhnlich sehr
bedeutend, wenn auch das Glühen in einem Plaiintiegel
mit gut geschlossenem Deckel geschah, und nach dem
Glühen der Tiegel so schnell wie möglich erkaltet wurde.
Hatte das Gewicht nach vier bis fünf Glühungen bedeu-
tend zugenommen, so verminderte es sich wohl nachher
etwas, aber nur sehr unbedeutend, gewöhnlich nur um
einige Millisramm. Diese Gewichtsvermehrung rührt von
gebildetem Superoxyde her, das durch eine Rothglühhitze,
oder eine Hitze, die durch eine Spirituslampe mit doppel-
tem Luftzuge hervorgebracht werden kann, nicht wieder
in Oxyd verwandelt wird. Diese nach und nach erfol-
gende. Bildung von Superoxyd macht es unmöglich, bei
quantitativen Analysen das Kobaltoxyd nach der Fällung
unmittelbar zu bestimmen. Man kann nur dahin gelan-
gen, wenn man das Oxyd nach dem Glühen wiegt, es
dann durch Wasserstoffgas in regullinisches Kobalt ver-
wandelt, und aus dem Gewichte desselben das des Oxyds
berechnet. Während oder auch nach der Reduction ver-
mittelst Wasserstoffs mufs das Metall sehr stark geglüht
werden, weil es sonst bei schwächerer Erhitzung, wie
Magnus gezeigt hat, sich pyrophorisch an der Luft oxy-
dirt. Diese Methode, das Kobaltoxyd zu bestimmen,
giebt ein sehr genaues Resultat, wovon ich mich durch
besondere Versuche überzeugt habe. — Beim Glühen
des durch kaustisches Kali gefällten Nickeloxydes findet
keine Gewichtsvermehrung statt, weshalb man dasselbe
unmittelbar durch Glühen und Wiegen bestimmen kann.
90
0,798 Grm. Rückstand vom geglühten unterphospho-
richtsauren Kobaltoxyd gaben, auf die beschriebene Weise
analysirt, 0,354 Grm. Kobaltoxyd und 0,444 Grm, Phos-
phorsäure, aus dem Verlust gefunden, deren Sauerstoff-
mengen 0,076 und 0,249 Grm. sind, und sich wie 1:33
verhalten. Beim Glühen des Salzes verbrennt indessen
etwas Gas in der Retorte, wodurch die Menge der Phos-
phorsäure vermehrt wird; ferner enthält der Rückstand,
wie bei allen geglühten unterphosphorichtsauren Salzen,
etwas freien Phosphor, der in diesem Falle eine schwarze
Farbe hat, dessen Menge aber nicht, wie bei der Ana-
lyse der andern Rückstände, bestimmt werden konnte,
da er die Schwefelsäure beim Kochen zersetzte. Von
der Gegenwart derselben kann man sich indessen über-
zeugen, wenn man den schwarzen Rückstand, der, mit
Chlorwasserstoffsäure behandelt, seine Farbe behält, mit
Salpetersäure digerir. Er wird dadurch roth, während
etwas Salpetersäure zersetzt wird und sich einige Luft-
blasen entwickeln. Es ist daher sehr wahrscheinlich, dafs
die Sauerstoffmenge vom Kobaltoxyd und von der Phos-
phorsäure sich im geglühten unterphosphorichtsauren Ko-
baltoxyde wie 1:3 verhalten. Ist diefs der Fall, so hat
sich beim Glühen ein Atom Phosphor, verbunden mit
fünf Atomen Wasserstoff (zehn Atomen nach den älte-
ren Atomengewichten), als Gas verflüchtigt, das also in
seiner Zusammensetzung dem gleich ist, das durch Glü-
hen des phosphorichtsauren Bleioxyds und einiger ande-
rer phosphorichtsaurer Salze entsteht. Beim Glühen des
unterphosphorichtsauren Kobaltoxyds zersetzen sich daher
5 Atome desselben auf die Weise, dafs 5 Atome Ko-
baltoxyd mit 3 Atomen Phosphorsäure verbunden zu-
rückbleiben, während 4 Atome Phosphor mit 20 Ato-
men Wasserstoff entweichen. Es werden daher 10 At.
Wasser zersetzt, also nur der vierte Theil des Krystall-
wassers des Salzes. Zur Existenz des Salzes sind daher
2 Atome Wasser nothwendig, während andere unter-
91
phosphorichtsaure Salze, die beim Glühen selbstentzü
liches Phosphorwasserstoffgas entwickeln, 14 At. Wasser
nothwendig enthalten müssen *).
Die Analyse des Rückstandes wurde mit zwei an-
dern Quantitäten wiederhol. Es wurden gleiche oder
ähnliche Resultate erhalten; der Sauerstoffgehalt des Ko-
baltoxyds verhielt sich zu dem der Phosphorsäure, wie
1:34 und 1:32.
Unterphosphorichtsaures Nickeloxryd. Es wurde
ganz auf dieselbe Weise bereitet, wie das Kebaltsalz.
Die unter der Luftpumpe abgedampfte Auflösung krystal-
lisirte lange nicht so schön und leicht, wie das unter-
phosphorichtsaure Kobaltoxyd. Die Krystalle waren grün;
sie schienen Würfel und mit dem Kobaltsalze isomorph
zu seyn. Beim Glühen in einer Retorte wurde das Salz
erst gelb, indem es Wasser verlor, dann blähte es sich
sehr auf, und gab ein Gas, von welchem sich nicht eine
einzige Blase von selbst au der Luft entzündete, das
aber, angezündet, mit starker Phosphorflamme brannte
und eine Silberoxydauflösung sehr stark trübte Der
Rückstand war schwarz, und wie der des Kobaltsalzes
in Chlorwasserstoffsäure unauflöslich; er bestand also
aus einem sauren phosphorsauren Nickeloxyde.e Das
entwichene Gas war daher gewifs dasselbe, wie das, das
beim Glühen ‘des unterphosphorichtsauren Kobaltoxyds
entwickelt wird.
Unterphosphorichtsaures Cadmiumoxyd. Kohlen-
saures Cadmiumoxyd im Uebermals wurde noch feucht
mit unterphosphorichter Säure digerirt, und die, abfil-
trirte Flüssigkeit unter der Luftpumpe abgedampft. Die
" Form der erhaltenen Krystalle war wegen ihrer geringen
Gröfse nicht zu bestimmen. Beim Glühen in einer Re-
®) Die Zersetzung des unterphosphorichtsauren Kobaltoxyds durchs
Glühen kann bildlich so vorgestellt werden: 5C+5P-+ 10Ag.
92
torte entwickelte es eine Menge Gas, von dem nur zu-
letzt einmal eine Blase sich an der Luft entzündete; bei
andern kleinern Quantitäten entwickelte sich Gas, von
welchem keine Blase an der Luft sich entzündete; es
zeigte sich indessen in allen Fällen im Halse der Retorte
sehr viel Phosphor. Der Rückstand war schr leicht in
Chlorwasserstoffsäure auflöslich; es blieb nur eine kleine
Menge brauner Phosphor ungelöst. 1,958 Grm. des
Rückstandes hinterliefsen 0,018 Grm. Phosphor bei der
Behandlung mit Chlorwasserstoffsäure. Die Auflösung,
durch welche ein Strom von Schwefelwasserstoffgas ge-
leitet wurde, gab 1,243 Grm. Schwefelcadnium, dem
1,103 Grm. Cadmiumoxyd entsprechen. Der Rückstand
bestand daher im Hundert aus 56,86 Cadmiumoxyd und
43,14 Phosphorsäure, deren Sauerstoffnengen 7,14 und
24,17 sich ungefähr wie,1:34 verhalten. Obgleich die-
ser Rückstand in der Zusammensetzung dem ähnlich ist,
der beim Glühen des unterphosphorichtsauren Kobalt-
oxyds entsteht, so ist es sehr unwahrscheinlich, beson-
ders aus Gründen, die ich später anführen werde, dafs:
das beim Glühen entwickelte Gas in beiden Fällen eine
gleiche Zusammensetzung hat. Das Glühen war in einer
ziemlich grofsen Retorte geschehen, in welcher sich das
Salz entzündete, ehe das Gas ordentlich angefangen hatte
sich zu entwickeln. Die leichte Auflöslichkeit des Rück-
standes in Chlorwasserstoffsäure spricht auch dagegen»
und die Erscheinung einer ziemlich bedeutenden Menge
Phosphor, die beim Glühen des unterphosphorichtsauren
Kobalt und Nickeloxyds nicht wahrgenommen wurde,
macht es wahrscheinlich, dafs in diesem Falle sich das
selbstentzündliche Gas durch die Hitze in Wasserstoffgas
und Phosphor zersetzt habe.
Unterphosphorichisaures Zinkoryd. Es wurde er-
halten, indem destillirtes Zink mit verdünnter unterphos-
phorichter Säure warm digerirt wurde. Es löste _sich
darin unter Wasserstoffgasentwickelung auf; die Auflö-
93
sung, unter der Luftpumpe abgedampft, gab ein krystal-
lisirtes Salz, dessen Krystallform nicht erkannt werden
konnte. In einer Retorte geglüht, blähte es sich sehr
"auf, und gab ein Gas, das sich gewöhnlich nicht an der
Luft entzündete; nur einmal brannte eine Blase von selbst.
Der Rückstand war in Ghlörwasserstoffsäure leicht löslich.
(Schlufs im nächsten Hefte.)
IV. Ueber die Bildung des Schwefeläthers; von
HH. Dumas und Boullay d. j.
(Aus den Ann. de chim. et de phys. XXXVI. p. 294.)
D.:. mannigfaltigen Umwandlungen, welche der Alkohol
durch die Einwirkung der concentrirten Schwefelsäure
erleidet, gehören zu den merkwürdigsten Erscheinungen in
der organischen Chemie. Vier besondere Verbindungen,
nämlich : Schwefeläther, Doppelt-Kohlenwasserstoff, Weinöl .
und Schwefelweinsäure gehen je nach den Umständen aus
dieser Einwirkung hervor, und jede derselben besitzt so
merkwürdige Eigenschaften, dafs wir es für nöthig gehalten
haben, die ihre Bildung begleitenden Erscheinungen einer
sorgfältigen Untersuchung zu unterwerfen.
Noch vor wenigen Jahren schien die so einfache und
genügende Theorie, welche die HH. Fourcroy und
Vauquelin von der Aetherbildung gegeben haben, auf
den sichersten Grundsätzen zu beruhen. Nach diesen
berühmten Chemikern, entzieht die Schwefelsäure dem
mit ihr gemischten Alkohol einen Antheil Wasser, und
bildet ihn dadurch in Aether um. Gegen das Ende der
Operation, wenn der Alkohol abgenommen und die Tem-
peratur sich erhöht hat, tritt eine neue Reaction ein,
in Folge welcher schweflige Säure und Weinöl gebildet
werden.
’
94
Diese eben so einfache als geschlossene. Theorie
wurde bald allgemein angenommen. Auch erhielt sie
eine grolse Bestätigung durch die merkwürdigen Ver-
suche von Theodor de Saussure. Dieser geschickte
Beobachter bewies nämlich, dafs sowohl der Alkohol
wie der Schwefeläther aus Kohlenstoff, Wasserstoff und.
Sauerstoff in solchen Verhältnissen bestehen, dafs sie
Wasser und Doppelt-Kohlenwasserstoff bilden, und da
er überdiefs zeigte, dafs der Schwefeläther weniger Was-
ser als der Alkohol enthält, so konnte kein Zweifel an
der Richtigkeit, der von Fourcroy und Vauquelin
aufgestellten "Theorie übrig bleiben.
Späterhin bestimmte Hr. Gay-Lussac die Dichte
des Alkohol- und Aetherdampfs, und zog daraus ähnli-
che Schlüsse, aber zugleich wurde durch die von ihm
erhaltenen Resultate die Zusammensetzung des Aethers
sehr wesentlich. berichtigt. Er zeigte nämlich, dafs man
beide Körper als bestehend aus Wasser und Doppelt-
Kohlenstoff in einfachen Volumenverhältnissen ansehen
könne, und dafs diesemnach der Alkohol aus gleichen
Volumen Wasserdampf und Doppelt-Kohlenwasserstoff,
der Schwefeläther dagegen aus zwei Volumen Doppelt-
Kohlenwasserstoff und einem Volumen Wasserdampf ge-
bildet sey.
Bis dahin schien alles die Theorie von Fourcroy
und Vauquelin gegen jeden Angriff sicher zu stellen
Indefs hatte Hr. Dabit sonderbare Bemerkungen über
eine bei der Aetherbildung entstehende eigenthümliche
Säure gemacht. Diese, durch die späteren Versuche von
Hrn. Sertürner, Vogel und Gay-Lussac bestätigten
Bemerkungen, haben das Daseyn einer neuen Säure ken-
nen gelehrt, die der Unterschwefelsäure ähnlich ist, aber
darin von derselben abweicht, dafs sie beständig mit einem
ätherischen ©ele verbunden ist. Es leidet also keinen
Zweifel mehr, dafs wenn Alkohol und Schwefelsäure
zur Aetherbildung auf einander einwirken, sich erzeugen:
95
1) Schwefeläther, d. h. Alkohol, dem die Hälfte seines
Wassers entzogen worden; 2) Weinöl, dessen Zusam-
mensetzung noch unbekannt ist; 3) Unterschwefelsäure,
und 4) eine Art von ätherischem Oele, das diese Säure
begleitet und seiner Zusammensetzung nach unbekannt ist,
Nachdem diese Thatsachen auf eine glaubwürdige Art
erwiesen waren, meinten viele Chemiker, die Theorie von
Fourcroy und Vauquelin sey umgestofsen. Andere
dagegen: dafs sie wohl einige: Abänderungen erleiden,
der Hauptsache nach aber unangefochten bleiben werde.
Diefs hatte eine Menge von Versuchen zur Folge, deren
Erwähnung oder Widerlegung überflüssig seyn würde.
Denn die alie Theorie ist der Ausdruck einer Thatsache
geworden, seitdem die Analyse des Alkohols und Aethers,
bestätigt durch die Dichte des Dampfes beider Körper,
bekannt gemacht worden ist. Um diese "Theorie umzu-
stürzen, mufs man erweisen, dafs der Alkohol und Aether
nicht die Zusammensetzung haben, welche man ihnen bei-
legt. Diefs ist die Meinung einiger Chemiker; wir aber
hoffen zu beweisen, dafs sie im Irrthum sind.
Ist die Zusammensetzung des Alkohols und Aethers
wohl bekannt, so ist klar, dafs Fourcroy und Vau-
quelin das Daseyn der Unterschwefelsäure übergehen,
und sich über die Erzeugung des Weinöls irren konn-
ten, ohne dafs dadurch die Ursache, welcher sie die Bil-
dung des Aethers zuschrieben, aufhörte die wahre zu
seyn. Diefs ist auch, was wir aus den folgenden Ver-
suchen in aller Strenge folgern können. Wir haben uns
begnügt, eine genaue Analyse der erwähnten Substanzen
anzustellen, aus deren Resultaten dann die "Theorie von
selbst hervorgeht.
Zerlegung des Alkohols. Der von uns untersuchte
Alkokol besafs alle Eigenschaften des reinsten und was-
serfreisten Alkohol. Er war zu mehreren Malen über
Chlorcalcium rectificirt, und hatte bei 18° C. Tempera
96
tur ‘eine Dichte von 0,7915. Er siedete unter . einem
Druck von 0”,745, bei 76° C.
Die Zusammensetzung dieses Alkohols stimmt, nach
unsern Versuchen, vollkommen mit der, welche sich aus
der Dichte seines Dampfes und den so höchst sinnrei-
chen Betrachtungen, die Hr. Gay-Lussac vor langer
Zeit über die Erscheinungen der geistigen Gährung be-
kannt gemacht hat, ergiebt. Folgendes sind die Resul-
tate des Versuchs und die der Rechnung:
beobachtet berechnet
Kohlenstoff 52,37 52,28
Wasserstoff 13,31 13,092
Sauerstoff 34,61 34,70
100,29 100,00.
Die Versuche wurden nach einem gröfseren Maals-
stabe als dem gewöhnlichen angestellt, um der Analyse
eine höhere Genauigkeit zu geben. Wir verbrannten
immer mehr als einen Gramm Alkohol mittelst Kupier-
oxyd.e Das Wasser, wie die Kohlensäure, wurde mit
Sorgfalt gesammelt. Der Sauerstoff dagegen wurde be-
rechnet, indem wir das Kupferoxyd durch Wasserstoff-
gas vollends reducirten. Da hiedurch der Sauerstoff des
Oxyds vor und nach der Analyse bekannt war, so wurde
daraus die an den Alkohol abgetretene Sauerstoffmenge
hergeleitet. Da ferner der Sauerstoff der Kohlensäure
und der des Wassers gleichfalls bekannt war, so konnte
man daraus den Sauerstoffgehalt des Alkohols bestimmen.
Unsere Resultate bestätigen also die von Theodor
de Saussure und Gay-Lussac vollkommen. Ihren
Werth wird man aus folgenden, ihnen zum Grunde lie-
genden, Angaben beurtheilen können.
in 100
angewandt
Alkohol. Kohlenste WVasserst. Sauerst. Kohlenst. VVasserst. Sauerst,
13,742 039070 032036 036024 52,06 13,23 34,58
1,502 0,7824 0,1989 05190 52,09 1324 34,55
1,660 0,8792 0,2206 0,5565 52, ‚96 13,46 34, 72
Mittel 52,37 13,31 34,61
Wir-
97
Wir haben immer, wie man sieht, etwas mehr Was-
serstoffgas, als die Rechnung giebt, gefunden; allein die
Personen, die sich mit dergleichen Versuchen beschäftigt
haben, werden wissen, wie schwierig diese Klippe zu
vermeiden is. Wir glauben demnach hierauf nicht wei-
ter achten zu müssen, und betrachten es als wohl er-
wiesen, dafs der Alkohol, wie Hr. Gay-Lussac gezeigt,
aus einem Volumen Doppelt-Kohlenwasserstoff und ei-
nem Volumen Wasserdampf besteht.
Zerlegung des Schwefeläthers. Dieselben Vorsichts-
mafsregeln,- mit denen wir uns reinen Alkohol verschaff-
ten, wurden auch angewandt, um den Aether frei von
aller Beimengung zu erhalten. Wir selbst bereiteten uns
diesen Körper, wuschen ihn sorgfältig zur Entfernung
allen Alkohols, und rectificirten ihn über Chlorcalcium,
bis seine Eigenschaften durch diese Operation nicht mehr
verändert wurden. So dargestellt, hatte er, bei 20° C.
Temperatur, eine Dichte von 0,713. Unter einem Druck
von 0",745 kam er bei 34° C. zum Sieden.
Folgendes sind die Resultate unserer Analyse des
reinen Schwefeläthers:
Kohlenstoff 65,10 65,04 65,01
Wasserstoff 1352 1395 14,08
Sauerstoff 21,05 2134 2133
99,67 100,33 100,42
Wie beim Alkohol, zerlegten wir eine etwas starke
Quantität, nämlich ungefähr einen Gramm.
Vergleicht man diese Zahlen mit denen, welche die
Rechnung liefert, so überzeugt man sich von der Rich-
tiskeit der Ansichten, die, nach den schönen Untersu-
chungen der HH. de Saussure und .Gay-Lussac,
bisher über die Zusammensetzung des Aethers angenom-
men worden sind.
Annal.d. Physik. B.88. St.1. J.1828. Sı.1. G
98
beobachtet berechnet
Kohlenstoff 63,05 64,96
Wasserstoff 13,85 13,47
Sauerstoff 21,24 21,57
100,14 100,00
Wie in der Analyse des Alkohols, findet man hier
einen kleinen Ueberschuls von Wasserstoff; aber den-
noch bleibt es klar, dafs der reine Aether aus einem
Volumen Doppelt-Kohlenwasserstoffgas ünd einem hal-
ben Volumen Wasserdampf zusammengesetzt ist.
Zerlegung des Weinöls. Das, welches wir unter-
suchten, war vom Aether durch Destillation abgeschie-
den, wobei es, da es erst bei einer hohen Temperatur
siedet, in der Retorte zurückbleibt. Darauf liefs man es
sieden, bis es zum Theil überging. Endlich zog man es
über Chlorcaleium und ein wenig Kali ab.
So bereitet hat es bei 10°,5 Temperatur eine Dichte
von 0,9174. h
Das Weinöl ist nichts anders als ein Kohlenwasser-
stoff, der aber durch das Verhäiinifs seiner Bestandtheile
von allen bis jetzt untersuchten abweicht. Wir haben
nämlich gefunden, dals dieser Körper besteht aus
berechnet
Kohlenstoff 88,36 88,50 85,94
Wasserstoff 11,64 11,20 11,06
100,00 100,980 100,00
Das berechnete Resultat stützt sich auf die Annahme,
dafs dieser Körper aus 4 Vol. Kohlendampf und 3 Vol.
Wasserstoffgas gebildet sey; eine sehr einfache Zusam-
menseizung, die aber demnach sehr verschieden ist von
der aller bisher bekannten Arten von Kohlenwasserstoff.
Wir werden überdiefs sehen, dafs diese Zusammensetzung
eine nothwendige Folge der Art von Reaction ist, durch
welche das Weinöl entsteht, und werden in den folgen-
den Versuchen die so eben angeführie Zusammensetzung
99
nicht blofs auf das klarste bestätigt finden, sondern auch
zu einer T'heorie gelangen, die diese Zusammensetzung
unvermeidlich macht.
Zerlegung des schwefelweinsauren Baryts. Wir
haben die Schwefelweinsäure in der Verbindung mit Baryt
analysirt. Das Verfahren dabei war folgendes. Das Was-
ser wurde durch den Verlust im trocknen Vacuo bei der
Temperatur 160° C. bestimmt, der schwefelsaure Baryt
durch Rothglühen, und der Kohlenstoff und Wasserstoff
durch Kupferoxyd auf die gewöhnliche Weise. Bei der
letzteren Bestimmung entwickelt sich keine Spur von
schwefliger Säure, wodurch sie sehr einfach wird. Es
entweicht zwar ein wenig Kohlenwasserstoff, allein diefs
wurde sorgfältig in Rechnung genommen. Die Resultate
mehrerer unserer Versuche waren folgende:
53,30 54,00 schwefelsaurer Baryt
14,65 14,85 schweflige Säure t
11,32 10,33 Kohlenstoff
1,46 1,39 Wasserstoff
19,31 20,00 Wasser
100,00 100,57
Die Zusammensetzung des öligen Stoffs würde also
in 100 seyn:
Kohlenstoff 88,37
Wasserstoff 11,63
Dieser Stoff ist also Weinöl. Und dieses angenom-
men, besteht das schwefelweinsaure Baryt aur einem At.
unterschwefelsauren Baryt, zwei At. Weinöl und fünf At.
Wasser -Ba$-+2H°C*-+5H. Diefs beweist die
folgende Zusammensetzung;
beobachtet berechnet
Unterschwefelsaurer Baryt 68,40 67,37
Weinöl 12,25 12,27.
Wasser i 19,65 20,36
100,30 100,00
G 2
100
‚Zerlegung des schwefelweinsauren Kupferoxyds.
Diefs Salz wurde mittelst Zersetzung des schwefelweinsau-
ren Baryts durch schwefelsaures Kupferoxyd bereitet. Die,
zur Syrupsconsistenz abgedampfte Masse gestand zu einer
krystallinischen Masse. Sie wurde zwischen Josephspa-
pier getrocknet, worauf ein grünliches Salz in krystalli-
nischen Körnern übrig blieb.
Bei der Analyse wurde es durch Glühen in Kupfer-
oxyd verwandelt; 5 Theile lieferten 1,07 Th. Oxyd. Dar-
auf wurden 5 Th. mit einem Gemenge von chlorsaurem
und kohlensaurem Kali verpufft; der Rückstand, in Was-
ser gelöst und mit Chlorbaryum gefällt, gab 6,30 schwe-
felsauren Baryt. Endlich wurden Kohlenstoff, Weasser-
stoff und Wasser durch Verbrennung mittelst Kupferoxyd
bestimmt. Dadurch fand sich:
Kupferoxyd 21,40
Unterschwefelsäure 33,98
Kohlenstoff 12,42
Wasserstoff 1,61
Wasser 25,59
100,00
ein Resultat, welches mit der Formel: Cu$+2C:H>
-+-5H übereinstimmt. Man hat nämlich:
beobachtet berechnet
Unterschwefelsaures Kupferosyd 60,38 60,83
Weinöl 14,03 14,72
Wasser | 25,59 24,45
100,00 100,00
Zerlegung des doppelt - schwefelweinsauren Blei-
oryds. Dieses Salz erhält man durch Sättigung des Aether-
Rückstandes mit kohlensaurem Bleioxyd. Seibst bei der
Siedhitze und bei einem grofsen Ueberschufs von kohlen-
saurem Blei bleibt die Flüssigkeit sauer; nach Filtration,
Abdampfung und Erkaltung läfst sie ein weifses Salz in
101
Nadeln von schönem Seidenglanz und völliger Durchsich-
tigkeit anschiefsen. Dieses Salz, wohl abgetröpfelt und
_ zwischen Papier getrocknet, behält dennoch seine saure
Reaction. Durch Bleioxydhydrat kann man es neutral
und selbst alkalisch machen; da aber diese Salze Mischun-
gen von Salzen verschiedener Sättigungsstufen enthalten
konnten, so haben wir es vorgezogen, das saure Salz zu
analysiren,
100 Th. gaben nach Einäscherung 42,8 schwefels.
Bleioxyd, bestehend aus 31,49 Oxyd und 11,31 Schwe-
felsäure. 100 Th. mit Salpetersäure behandelt, gaben
133 schwefels. Baryt, entsprechend 45,71 Schwefelsäure,
d. h. dem Vierfachen von der im schwetfelsauren Blei-
oxyd enthaltenen. Endlich wurden Kohlenstoff, Was-
stoff und Wasser wie beim Baryt bestimmt. Die Resul-
tate waren:
31,49 Bleioxyd
40,71 Unterschwefelsäure
13,50 Kohlenstoff
1,67 Wasserstoff
12,33 Wasser,
100,00
übereinstimmend mit der Formel: Pb 25-+ ACH? -+5H,
denn man hat:
beobachtet, berechnet
Doppelt-unterschwefels. Bleioxyd 72,20 72,07
Wemöl 15,47 15,27
Wasser 12,33 12,66
Doppelt-schwefelweins. Bleioxyd 100,00 100,00
Die Zusammensetzung des’ Oels, das sich in den
schwefelweinsauren Salzen befindet, ist offenbar dem des
Weinöls ähnlich. Auf 100 berechnet, hat es nämlich die
folgende Zusammensetzung:
102
Kohlenstoff VVasserstoff
Oel des schwefelweins. Baryts 8858 11,42
Dasselbe 8814 11,56
Oel des schwefelweins. Kupferoxyds 88,53 11,47
Oel des schwefelweins. Bleioxyds 8920 10,80
Mittel 80,61 11,38
Weinöl, nach Berechnung 8894 11,06
Nach dieser Identität ist es nun leicht die Zusam-
mensetzung der Schwefelweinsäure festzusetzen. Da näm-
lich das Weinöl darin vom Doppelt-Kohlenwasserstoffe
abweicht, dafs es auf 4 Atomen Kohlenstoff ein Atom
Wasserstoff weniger enthält, so mufs man annehmen, dafs
2 Atomen Schwefelsäure, indem sie ein Atom Sauerstoff
verlieren, um in Unterschwefelsäure überzugehen, vier
Volumen Doppelt-Kohlenwasserstoff auf den Zustand
von Weinöl zurückführen. Man hat also für die Zu-
sammensetzung der Schwefelweinsäure, diese als trocken
vorausgesetzt, ein Atom Unterschwefelsäure, 8 At. Koh-
lenstoff und 6 Atome Wasserstoff, oder: S+2H3C*,
Diese Zusammensetzung auf 100 berechnet giebt:
Unterschwefelsäure 1 At. 902,32 72,70
Kohlenstoff 8 At. 305,32 24,28 -
Wasserstoff 6 At. 37,50 3,02
Schwefelweinsäure 1 At. 1241,14 100,00
Die Theorie der Aetherbildung wird also sehr ein-
fach die: Säure und Alkohol zerfallen in zwei Theile,
wovon der eine, unter Bildung einer gewissen Menge
Wasser, Weinöl und Unterschwefelsäure erzeugt, in den
folgenden Verhältnissen:
2 At. Schwefelsäure =2S S-+-2C?H?°® oder 1 At.
—) Schwefelweinsäure
4 Vol. Alkoholdampf 2Vol. Wasser,neugebildet
4Vol. — ausgeschieden.
Der andere Theil der Säure und des Alkohols bil-
den durch ihre Reaction verdünnte Säure und Aether.
|
103
Aus den Versuchen von Vogel geht hervor, dafs
man in dem Aether - Rückstand, unmittelbar vor dem
Auftreten der schwefligen Säure untersucht, eine grölsere
Menge Schwefelweinsäure findet, als vor oder nach die-
sem Punkte. Schon hiedurch ist klar, dafs sich diese
Säure unter denselben Umständen wie der Aether bildet,
und dafs es vorzüglich ihre Zersetzung ist, welcher man
die Entwickelung der schwefligen Säure und des Weinöls
zuzuschreiben hat, wie es auch schon von Hrn. Gay-
Lussac vermuthet worden ist.
Aus dem vorhergehenden begreift man, welche Rolle
das Manganhyperoxyd und die Chromsäure *) bei der Bil-
dung des Schwefeläthers spielen. Sie verlieren einen
Theil Sauerstoff, um Wasser und Weinöl zu bilden,
und verhindern dadurch die Entstehung der Unterschwe-
felsäure. Wirklich hat auch Hr. Gay-Lussac bewie-
sen, dafs bei dieser Art von Reaction diese Säure nicht
gebildet wird. Die Bildung der Unterschwefelsäure ist
also nicht wesentlich zu der des Aethers Anderseits
kann man kaum glauben, dafs die Erzeugung des Wein-
öls zu der des Aethers nothwendig sey, da die Reactio-
nen, durch welche sie entstehen, so unabhängig von
einander scheinen. Nimmt man an, dafs die Fluor- Bor-
säure, wie Hr. Defosses versichert, Aether ohne Weinöl
giebt, so scheint wenigstens diese Nothwendigkeit Aus-
nahmen zu erleiden.
Alles wohl erwogen, scheinen uns die beiden Er-
scheinungen nichts Gemeinschaftliches zu besitzen.
Man begreift, dafs es keinen Vortheil bringt, wie
man es vorgeschlagen hat, der gewöhnlichen Mischung
zur Bereitung des Aethers Manganhyperoxyd hinzuzu-
sefzen. Zwar bildet sich dann keine schweflige Säure,
aber Weinöl begleitet den Aether im ganzen Laufe der
Destillation, während, bei dem gewöhnlichen Verfahren,
dasselbe nur die letzten Portionen verunreinigt. Mithin
verdient, bevor man nicht Mittel findet die Fluor - Bor-
®) Wenn sie nämlich der Schwefelsäure beigemischt sind. P.
104
säure zu so wohlfeil darzustellen, dafs man sie anwenden
kanu, das gegenwärtige Verfahren den Vorzug.
Die Bildung der Unterschwefelsäure scheint bei der
Einwirkung der concentrirten Schwefelsäure auf organi-
sche Stoffe sehr häufig, wenn nicht gar überall, statt-
zufinden. Wir haben uns vorgenommen, die Producte
einiger dieser Operationen zu untersuchen, können aber
nicht umhin, schon jetzt die Meinungen über diesen Ge-
genstand zu erörtern. Die, welche wir in dieser Ab-
handlung angenommen haben, ist schon von Hrn. Gay-
Lussac aufgestellt worden, und da sie die Zusammen-
setzung des Weinöls besser verstehen lehrt, so haben
wir sie vorgezogen, ungeachtet sie mit der Meinung eini-
ger Chemiker in Widerspruche steht.
So hat Hr. Faraday *) bei Einwirkung der Schwe-
felsäure auf die Naphthaline eine Säure aufgefunden, die
er als eine Verbindung der Schwefelsäure mit der Naph-
thaline ansieht, worin die Schwefelsäure durch die Ge-
genwart der Naphthaline die Hälfte ihrer Sättigungskraft
verloren hat. Hr. Hennel spricht in einem Aufsatz über
die Zusammensetzung des Weinöls **) dieselben Ansich-
ten aus, ohne sich in. eine tiefere Erörterung, wie sie der
Gegenstand verdiente, einzulassen ***). Wir werden
versuchen, sie unter ihren einfachsten Gesichtspunkt zu
bringen.
Die HH. Vogel und Gay-Lussac haben diese
Gattung von Saiten mit der Unterschwefelsäure vergli-
chen, und angenommen, dafs diese Säure mit einer vege-
tabilischen Substanz verbunden, und dadurch in ihren
Eigenschaften ein wenig geändert sey.
*) Diese Ann. Bd. 83. S, 104.
**) Diese Ann. Bd. 85. S. 12.
®®) Der Aufsatz des Hrn. Hennell enthält, aufser offenbar un-
genauen Analysen, Resultate, über die wir uns nicht auslassen
können ‚weil wir sie, wegen mangelhafter Beschreibung des Ver-
fahrens und der Producte, nicht verstehen.
|
|
105
Unter diesem doppelten Gesichtspunkte bietet die
Aufgabe grofse Schwierigkeiten dar, allein, der That nach,
würde man sehr leicht einen sichern Weg zwischen die-
sen beiden Annahmen, den einzig möglichen, treffen
können, wenn sich diese Art von Verbindungen eben so
leicht wie die unorganischen Verbindungen behandeln
liefsen. Nach den HH. Faraday und Hennell gehen
zwei Atome Schwefelsäure eine blofse Verbindung mit
dem vegetabilischen Stoffe ein, und ihre Sättigungskrait
wird auf die Hälfte reducirt, gleich als wenn der vege-
tabilische Stoff das eine dieser Atome neutralisirt hätte.
Nach den HH. Vogel und Gay-Lussac verlieren die
beiden Atome Schwefelsäure ein Atom Sauerstoff, wäh-
rend die vegetabilische Substanz zwei Atome Wasser-
stoffgas verliert; dadurch wird Wasser, Unterschwefel-
säure und eine neue vegetabilische Substanz gebildet.
Es handelt sich nun darum, zu wissen, ob man diefs
Atom Wasser ohne Zersetzung der Salze abscheiden
könne.
Der von uns analysirte schwefelweinsaure Baryt
würde, nach Hın. Faraday’s Hypothese gerechnet, in
100 ungefähr 16 Wasser enthalten, und 20, wenn man
nach der von Hrn. Gay-Lussac rechnet. Wir brach-
ten 100 Theile dieses Salzes, bei einer T’emperatur von
150 bis 160° C., in das trockne Vacuum; der Verlust
betrug 19 Procent, bevor es das fette Ansehen bekam,
was die einzige Anzeige von der Abscheidung des Oels
ist. Ein wenig oberhalb der genannten Temperatur ent-
wikkelt sich aber das Oel selbst, das Salz wird teigig,
und der Verlust steigt sogleich über 20 Procent *); diefs
bringt einige Ungenauigkeit in die Resultate dieses Ver-
suches.
*) Hr. Faraday war in einer günstigeren Lage als wir, um diese
Aufgabe zu entscheiden, da seine Schwefelnaphthalinsäure ein
wasserfreies Salz gab. Hätte er mehr Aufinerksarmkeit auf seine
Analysen verwandt, so würde er gefunden haben, entweder, dals
106
Nach der Gesammtheit der von uns auseinanderge-
setzten Thatsachen und nach den Hülfsbetrachtungen, die
sich aus den Eigenschaften der Schwefelweinsäure ablei-
ten lassen, scheint es, dafs man die im Laufe dieser
Abhandlung ausgesprochenen Meinungen als richtig an-
nehmen könne. Einige neue Thhatsachen indefs, die wir,
nach gehaltener Vorlesung in der Akademie, beobachtet
haben, bewegen uns, die Wahl zwischen beiden Hypo-
thesen wieder frei zu lassen. Diese neuen T'hatsachen
sollen in einer künftigen Abhandlung auseinandergesetzt
und besprochen werden.
Wir begnügen uns also hier unsere Analysen, nach
beiden Hypothesen, zusammenzustellen, und bemerken
dabei, dafs ihre Resultate durchaus unabhängig von 2
Erklärung sind, die man etwa erwählt.
So halten wir es für ausgemacht, dafs
der Alkohol besteht aus: H? C:-+!H
— Aether —_ DH
das Wenöül — — H?’C*
Was die Schwefelweinsäure und schwefelweinsauren
Salze betrifft, so geben zwar alle bis jetzt bekannten
Thatsachen der Meinung des Hrn. Gay-Lussac die
gröfsere Wahrscheinlichkeit; allein die, welche wir ganz
sie ungenau sind, oder, dals sie ein seiner Meinung widerspre-
chendes Resultat enthalten. Sie zeigen wirklich einen Gewichts-
überschuls, welcher gerade der Sauerstoffmenge gleich ist, die
hinreicht, um die in den von ihm untersuchten Salzen etwa vor-
handene Unterschwefelsäure in Schwefelsäure zu verwandeln.
Diese Bemerkung, welche dem Herausgeber der Annales de chi-
mie et de physique nicht entgangen ist, wird hinreichend durch
den folgenden Vergleich gerechtfertigt seyn:
Resultat des Hrn. Faraday Berichtigtes Resultat
Baryt 27,97 27,97
Schwefelsäure 30,17 27,15
Kohlenstoff 41,90 41,90
VVasserstoff 2,877 2,877
102,517 99,497
107
neuerlich beobachteten, erklären sich besser nach der
andern Hypothese. Diefs veranlafst uns sie hier im
Vergleich zusammenzustellen.
Schwefelweinsäure
25+4H°C=$-+2H°C?+H
Schwefelweins. Baryt und schwefelweins. Kupferoxyd
R-+2S+4H?C?+4H=R+S+2H°C+5H
Doppelt-schwefelweinsaures Bleioxyd
Pb+45-++8H: C?+3H=Pb+25S-+-4H°C?+5H
Die Bedingungen der Gleichheit zeigen hinlänglich,
dafs das Problem nicht durch die Analyse gelöst werden
kann, sondern die Lösung von einer andern Ordnung
von Betrachtungen abhängig is. Was die Theorie der
Aetherbildung an sich betrifft, so ist es leicht, sie der
einen oder der anderen dieser Hypothesen anzupassen.
Zusatz. Vielleicht wird es nicht unpassend seyn, wenn ich
der obigen Abhandlung, wiewohl sie nach der Aussage der Verfas-
ser noch nicht als geschlossen anzusehen ist, schon jetzt einige Be-
merkungen hinzufüge, sollten sie zum Theil auch nur in Vernu-
thungen bestehen. Gewifs ist es dem aufmerksamen Leser nicht
entgangen, dals die Resultate der HH. Dumas und Boullay über
das VWVeinöl durchaus von denen verschieden sind, zu welchen Hr.
Hennell gelangt ist (diese Ann. LXXXV. p. 12.). Letzterer findet
darın 38 Procent Schwefelsäure, während erstere dieser Säure gar
nicht erwähnen, sondern nur Kohlenstoff und WVasserstoff als Be-
standtheile des VVeinäüls aufführen. Hrn. Hennell’s Arbeit, wie
so mancher anderen von englischen Chemikern, gebricht es ohne
Zweifel an der gehörigen Genauigkeit; doch ist kaum zu glauben,
dafs derselbe einen Fehier, wie jene Verschiedenheit voraussetzen
lielse, begangen haben sollte, zumal er eigens bemerkt, dafs das un-
tersuchte WVeinöl mit Sorgfalt von aller anhängenden Schwefelsäure
befreit worden sey. Dafs es WVeinöl giebt, welches Schwefelsäure
enthält, habe ich selbst bei einem der hiesigen Chemiker zu sehen
Gelegenheit gehabt. WVasser, womit dieses Weinöl mehrmals ge-
schüttelt worden war, trübte den salzsauren Baryt nicht im gering-
sten; nachdem aber das Oel durch Kochen mit Königswasser zer-
setzt worden war, gab die Flüssigkeit mit salzsaurem Baryt einen
sehr bedeutenden Niederschlag von schwefelsaurem Baryt. Diels
108
Weinöl war- frisch und selbst bereitet, und sein specifisches Ge-
wicht gröfser als das des WVassers. Ein anderes VWVeinöl, von dunk-
lerer Farbe, dickflüssiger Beschaffenheit und geringerem specifischen-
Gewichte als das WVasser, zeigte sich dagegen frei von Schwefel-
säure. Ob indefls die Schwefelsäure ursprünglich darin nicht vor-
handen gewesen, oder ersi durch einen Rectificationsprocels daraus
abgeschieden worden, mulste dahin gestellt bleiben, da die Berei-
tungsart dieses Oels unbekannt war. Jedenfalls scheint mir hieraus
hervorzugehen, dafs es zweierlei VVeinöl giebt, mit und ohne Schwe-
felsäure. Die französischen Chemiker haben das letztere analysirt,
und kornten schon deshalb keine Schwefelsäure darin finden, da
sie es vor der Zerlegung über Zeizkali rectificirten.
Eine zweite Frage betrifft den Kohlenwasserstoff in der Schwefel-
weinsäure. Ohne Zweifel ist die Analyse der französischen Chemi-
ker genauer, als die des Hrn. Hennell. Allein auffallend muls es
doch seyn, dals jene in ihrem WVeinöl, als der mit der Unter-
schwefelsäure verbundenen Substanz, fast doppelt so viel Kohlen-
stoff gegen WVasserstoff gefunden haben, wie. Hr. Dr. Heeren bei-
seiner Analyse der Schwefelweinsäure in diesen Ann. Bd. 83. S. 198.
Nach den ersten besteht das WVeinöl aus 88,37 Kohlenstoff und
11,63 WVasserstoff, nach dem letzteren aus 47,76 Kohlenstoff und
11,67 Wasserstof. Hr. Dr. Heeren selbst legt zwar seiner Un-
tersuchung nicht die äufserste Genauigkeit bei; aber schwerlich kön-
nen Beobachtungsfehler allein einen solchen Unterschied herbeigeführt
haben, vielmehr drängt sich auch hier die Vermuthung auf, dals
die untersuchten Substanzen nicht identisch gewesen seyen. Darf
man es nämlich als erwiesen ansehen, dafs Kohlenwasserstoff mit
Schwefelsäure verbunden, die Schwefelweinsäure bilde, so ist es
wenigstens nicht unwahrscheinlich, dafs es von dieser letzten Säure
so viele Arten gebe, als es Arten von Kohlenwasserstoffgas, geben
kann, also nach den bisherigen Erfahrungen wenigstens vier. Be-
kanntlich hat schon Hr. Dr, Sertürner mehrere Schwefelweinsäu-
ren angenommen, ohne inde[s hinreichende Beweise dafür beizu-
bringen; — vielleicht, dafs wir hierüber von den Verfassern der
obigen Abhandlung näheren Aufschlufs erhalten, auch über die Na-
tur des schweren Salzäthers belehrt werden, der möglicherweise eine
Verbindung von Chior mitdem von ihnen analysirten Kohlenwasserstoff
seyn und beim Jod und Brom seine Analoga haben könnte. Uebri-
gens bekommt nach den neuesten Atomgewichten von Berzelius
das von Schwefelsäure freie Weinöl die Formel H’C?, das ölbık
dende Gas: H*C?, der Alkohol: H*C?-HH, und der Aether:
2H°C?-+H. P.
109
V. Ueber einige neu entdeckte geognostische Er-
scheinungen in der norddeutschen Ebene; von
Friedrich Hoffmann.
[Als Nachtrag zu dem Aufsatze des Verfassers: über dıe Hervorra
gungen des Flötzgebirges’ete., diese Ann. Bd. 76. $. 33. u. 55. ]
J e räthselhafter die Bildung der obersten Kruste unse-
rer grolsen norddeutschen Niederung ist, je mehr sich
allmählig durch genauere Forschungen die Zahl der That-
sachen vergröfsert hat, welche dafür sprechen, dafs die
Trümmer-Anhäufungen, aus welchen sie besteht, nicht
die Reste eines an Ort und Stelle zerfallenen älteren
Gebirges seyn können, desto willkommner mufs uns un-
streitig eine jede neue Kunde von anstehenden Massen
fester Gesteine seyn, welche in diesem allgemeinen Ge-
biete der Zerstörung unzertrümmert zurückgeblieben sind.
Wir sehn in ihnen mehr und mehr integrirende Theile
der alten Grundlage auftauchen, auf welcher die Schich-
ten des aufgeschwemmten Landes sich abgesetzt haben.
Immer vollkommner wird uns durch jede neue Entdek-
kung dieser Art die Beschaffenheit des Schauplatzes ent-
hüllt, auf welchem jene riesenhaften Zerstörungs-Freig-
nisse thätig waren, welche die Schöpfungen der Vorwelt
in ihren Trümmern begruben, und unsere theoretischen
Betrachtungen über die Natur und die Ursachen dersel-
ben gewinnen mit jeder neuen Gebirgsinsel, welche der
Zufall uns in diesem einförmigen Lande bekannt werden
läfst, eine neue Stütze.
Unstreitig verdienen unter den bisher auf solche
Weise zur Kunde der Gebirgsforscher gekommenen In-
seln von anstehendem älteren Gestein keine eine gröfsere
Aufmerksamkeit, als die vereinzelten Gyps-Berge. Man-
cherlei Verhältnisse vereinigen sich in ihnen, um gerade
sie für uns vorzugsweise wichtiger zu machen. Stock-
110
förmige Massen von krystallinischkörnigem Gefüge, ver- \
danken sie muthmafslich ihre Entstehung einer durch vul-
canische T'hätigkeit bedingten Umwandlung irgend einer
zerrütteten älteren Kalksteinformation. Die Verhältnisse
ihrer Stellung zu den sie begleitenden Flötzgebirgsschich-
ten machen es ferner wahrscheinlich, dafs sie noch in
einer sehr späten Periode eine Erhebung auf ihr gegen-
wärtiges Niveau erlitten haben, welche vielleicht selbst
mit der Art ihrer Entstehung in sehr naher Verbindung
steht. Einflufsreicher noch wird überdiefs ihr Erscheinen
durch die unleugbare Beziehung, in welcher diese Gyps-
massen sich zu den im aufgeschwemmten Lande verein-
zelt austretenden Salzquellen befinden, deren zuweilen
sehr bedeutender Reichthum uns auf eine in nicht sehr
grolser Tiefe verborgene Steinsalz-Niederlage schliefsen
läfst, welche die Hügel des aufgeschwemmten Landes in
ihrem Schoofse verbergen.
Bekanntlich gab es bisher solcher merkwürdigen
Punkte, auf deren Entblöfsung das Gesagte sich mehr
oder minder vollständig anwenden läfst, im Gebiete der
norddeutschen Ebne nur drei. Bei Lüneburg und Sege-
berg, und zu Sperenberg bei Zossen in der Mark Bran-
denburg. Die mit den Hervorragungen des Muschelkalks
bei Rüdersdorf, unweit Berlin, in Berührung stehende
Gyps-Niederlage scheint einer sehr abweichenden Bil-
dung zugehören, die regelmäfsig überall auf den Grän-
zen des Muschelkalks und bunten Sandsteins wiederkehrt,
und dadurch zur Zeit noch zu einer räthselhaften Aus-
nahme von einer in grolser Allgemeinheit bestätigten Re-
gel wird. Gegenwärtig indefs hat sich die Zahl dieser
Punkte noch um einen vermehrt, dessen erst seit Kur-
zem erfolgte Entdeckung bis jetzt nur im Bereich ihrer
nächsten Umgebungen bekannt war, welcher indels vor-
läufig hiedurch eine allgemeinere Kenntnifs zu sichern,
vielleicht nicht ganz überflüssig ist.
Schon in der lehrreichen Abhandlung des Herrn
|
111
von Oeynhausen über die geognostischen Verhältnisse
des Küstenlandes von Vorpommern *) finden wir es
(p- 268.) als unverbürgte Sage erwähnt, dafs bei Lüb-
theen im Mecklenburgischen, etwa zwei Meilen von der
Elbe, neuerdings eine bedeutende Gyps-Masse aufgefunden
worden sey. Diese Nachricht hat indefs später ihre Be-
stätigung durch eine ausführliche öffentliche Anzeige er-
halten, deren Einsicht ich der gefälligen Mittheilung eines
Freundes verdanke. In dem Schweriner freimüthigen
Abendblatt (Jahrgang 1826, No. 384.) lesen wir von
dem Prediger des Ortes, Hrn. C. Wilbrandt, „einige
Nachrichten über das bei Lübtheen entdeckte Gypsla-
ger,“ welche im Wesentlichen Folgendes enthalten.
Südöstlich von Lübiheen liegt in der Richtung zwi-
schen den Dörfern Probst Jesar und Trebs, in einer der
relativ niedrigsten Gegenden von Mecklenburg, die nicht
selten den Ueberschwemmungen der nahen Elbe ausge-
setzt ist, ein isolirter Sandhügel von geringem Umfange,
welcher sich den angegebenen Umständen zufolge kaum
mehr als 30 Fufs hoch über die angränzende Ebne er-
heben mag **). Man hatte den Sand dieses Hügels schon
seit Jahren dazu benutzt, um das umgebende Moorland
dadurch zu erhöhen und ertragreicher zu machen, und
auf diese Weise einem grofsen Theile des Hügels selbst
schon allmählig mehr als die Hälfte seiner Höhe genom-
men. Bei der Fortsetzung dieser Arbeiten entdeckte man
endlich, um Weihnachten 1825, sehr unerwartet, wenige
Fuls über der nächsten Fläche hervorragend eine von
_'W. nach ©. fortstreichende Masse von festem Gestein,
deren bei weiterer Untersuchung länger anhaltende Aus-
°) Karstens Archiv für Bergbau und Hüttenwesen, Bd. XIV.
p. 227 — 284.
*) Nach den barometrischen Messungen der HH. von Seyde-
witz und Berg liegt der niedrigste Punkt Mecklenburgs, der
Spiegel der Elbe bei Boizenburg nur 9 paris. Fuls über dem
Spiegel der Ostsee.
112
dehnung sehr bald die Aufmerksamkeit auf sich 202.
Man machte der Grolsherzoglichen Regierung alsbald An-
zeige davon, und da man inzwischen die bereits auf
einer Streichungslinie von mehr als 100! Länge entblöfste
Felsmasse für Gyps, erkannt hatte, so wurden von dieser
ausgedehntere Untersuchungen angeordnet.
Dürch eine Reihe von 13 Bohrversuchen *) ermit-
telte man im Frühlinge 1826 den Öberflächeinhalt der
an mehreren Punkten unter dem Sande erreichten Gyps-
masse zu 200 Quadrat-Lachtern. Stellenweise hatte man
dabei das Gestem indels erst in einer Tiefe von mehr
als 50 Fuls unter dem Sande gefühlt, wnd man stiels
daher später unmittelbar in ihm selbst noch ein ‚Bohr-
loch, um die Mächtigkeit desselben genauer kennen zu
lernen. Dieser Bohrversuch ward bis zu einer Tiefe von
mehr als 150 Fuls niedergetrieben. Bis zu nahe an
40 Fufs blieb man in fast ununterbrochen gleichförmig
fortsetzendem Gestein, dann erreichte man eine mächtige
Kluft von etwa 10 Fufs Tiefe, und darunter stiels der
Bohrer von Neuem auf Gyps, der bis zu 150’ 10!! unun-
terbrochen anhielt. Man bohrte von hier noch 4 Fufs tie-
fer in einem veränderten Gestein, das in dem vorliegenden
Berichte graues oder Aschen-Gebirge genannt wird, und
muthmalfslich, wie auch die letzten geförderten Bohrpro-
ben zu beweisen scheinen, ein bituminöser stinksteinarti-
ger Kalkmergel ist. — So sind denn in der That durch
diese mit rühmlicher Beharrlichkeit ausgeführten Versu-
che alle Zweifel gelöst, ob hier von wahrhaft anstehen-
dem Gestein, oder von isolirten Blöcken, welche schon
oft im aufgeschweimmten Lande die Aufmerksamkeit der
Beobachter irre leiteten, die Rede seyn darf.
Was die Beschaffenheit des auf diese Weise gefun-
de-
*) Mit der Leitung dieser Arbeiten war der um die geognostische
Kenntnifs Mecklenburgs mehrfach verdiente Herr Hofmedicus
Brückner beauftragt.
113
denen Gyps selbst anbetrifft, so ist er nach der beige
fügten Beschreibung durchaus ungestaltet, wahrscheinlich
ohne alle Schichtung, körnig und dabei grobkörniger und
lockerer, wie es scheint, als die herrschende Gyps-Art
von Lüneburg; seine angegebene gröfsere Weichheit deu-
tet, an der Oberfläche wenigstens, auf gänzliche Abwe-
senheit von Anhydrit. Fraueneis traf man bisher, wie
es scheint, nur in einzelnen nicht sehr grofsen Parthien
darin; von Boraciten, wie ausdrücklich bemerkt wird,
keine Spur. Hin und wieder dagegen fand man in
ihm einzelne Stücke von schwärzlichgefärktem kohlen-
sauren Kalkstein (Stinkstein), und die innige Beimengung
desselben scheint diesem, wie so häufig den Gypsen
der Grafschaft Mansfeld, eine wellenförmige, bald heller
bald dunkler gefärbte, weils und grau verwaschene Strei-
fung zu veranlassen. Man machte mit der Gewinnung
des Gypses selbst am 28. April 1826 den Anfang, und
hatte bis zum 9. Mai bereits den Inhalt von 600 Cubik-
fufs, oder 40 Fudern, gewonnen, auch waren die ersten
Versuche, ihn zu brennen und zu Kunstwerken anzuwen-
den, vollkommen genügend ausgefallen. —
Dürfen wir uns schliefslich hiebei noch ein Urtheil
über die Alters-Verhältnisse der neuentdeckten Gyps-
masse erlauben, so wird es wohl nicht mehr genügen,
auf die früher von mir in diesen Annalen geäufserte An-
sicht von dem Alter der Berge von Lüneburg und Sege-
berg zu verweisen. Durch die grofse äufsere Aehnlich-
keit jener Massen mit dem bisher sogenannten älteren
Flötz-Gyps, und durch das Mitvorkommen löchriger und
bituminöser Kalksteine, war ich damals verleitet worden,
sie mit einiger Wahrscheinlichkeit für Glieder des Ku-
pferschiefergebirges anzusehn. Spätere Beobachtungen
lehrten mich indefs, dafs diesen sehr ähnliche Massen in
der That alle jüngeren Kalksteinformationen des Flötzge-
birges durchbrechen. Es zeigte sich, dafs einige dersel-
ben deutlich als Ausfüllungen in sehr neuer Periode ent-
Annal.d. Physik. B. 88. St.1.J.1828. St.1. H
14
standener Spalten anzusehn sind, und dafs die oben er-
wähnten bituminösen und löchrigen Kalksteine, wahr-
scheinlich als ein Product der Entstehung des Gypses
selbst, sich bei allen seinen Vorkommnissen nachweisen
lassen. Wir dürfen also wohl nicht ferner diese Massen
als das untergeordnete Glied irgend einer regelmäfsig ge-
sehichteten neptunischen Formation ansprechen. Ihre
Entstehung mufs in eine verhältnifsmäfsig sehr neue Zeit
fallen, welche wahrscheinlich der letzten grofsen Umgestal-
tungsperiode unserer Erdoberfläche nicht fern liegt *).
An dem angegebenen Punkte von Lübtheen schei-
nen zwar in nächster Nachbarschaft des Gypses alle Spu-
ren von anstehenden Flötzgebirgsschichten an der Ober-
fläche zu fehlen, und mit ihnen die Möglichkeit über
*) Die merkwürdigen Beobachtungen, welche Hr. J. von Char-
pentier (Essai sur la constitution geognostique des Pyre-
nees, pag. 508.) über das Auftreten von Gypsmassen, welche
den unsrigen sehr ähnlich sind, am Fufse der Pyrenäen - Kette
gemacht hat, scheinen zu beweisen, dals die Entstehung dersel-
ben mit der Periode des Ausbrechens hornblendereicher Gesteine,
sogenannter Ophite, zusamfnenfällt. Diese Ophit-Massen selbst
aber haben sich, nach Hrn. von Charpentier’s eignem Ur-
theile (p. 521.), erst in einer Zeit gebildet, welche sehr neu,
ja selbst neuer ist, als die Ausfurchung der meisten Thäler. Am
Fulse der Alpenkette hat bekanntlich Leop. von Buch uns,
veranlalst durch die Wahrnehmungen desselben Beobachters, ein
durchaus analoges Phänomen nachgewiesen (Poggendorff’s
Annalen, III. p. 78.). Der Gyps und das Steinsalz der Schweiz
haben sich erst nach der Epoche der Erhebung des primitiven
Gebirges aus Spalten der Erdrinde hervorgedräugt. Und höchst-
wahrscheinlich ist doch diese Epoche noch jünger als die Bil-
dungsperiode der bedeutendsten Glieder der Tertiärformation.
Bei Lüneburg hat das Hervortreten des Gypses noch deutlich
die Schichtenstellung der Kreide affıcirt. Auch sind vielleicht
selbst die so beständig wiederkehrenden merkwürdigen Verhält-
nisse, unter welchen die Reste der grolsen Säugethiere des auf-
geschwemmten Landes mit den Gypsbergen dieser Bildung zu-
sammen vorkommen, abhängig von irgend einem nahen Zusam-
menhange der Entstehung dieser leiztern mit den Vorgängen,
welche den Untergang der erstern herbeiführten.
115
das Alter desselben durch unmittelbare Beobachtung zu
entscheiden. Die Gypsmasse selbst scheint indefs eine
viel ansehnlichere Erstreckung nicht fern unter Tage zu be-
sitzen, und selbst an mehreren Punkten wiederzukehren,
als man durch die angeführten Versuche hat nachweisen
können. Die zahlreichen Erdfälle, mit welchen uns Hr.
Brückner in verschiedenen Theilen Mecklenburgs be-
kannt macht *), und deren auch Hr. Pfarrer Wilbrandt
bei Lübtheen erwähnt, sprechen deutlich dafür. Nicht
minder auch die Erscheinungen unterirdisch abfliefsender
und periodischer Quellen **) Wichtiger aber ist es un-
streitig noch zu erfahren, dafs auch Flötzgebirgsschichten
selbst an mehreren Punkten Mecklenburgs aus der Decke
des aufgeschwemmten Landes hervorragen, wo sie bisher
nicht bekannt waren.
Herr Brückner spricht zuerst etwas ausführli-
cher **) von der feuersteinreichen Kreide bei Witten-
born, unweit Friedland. Neu und überraschend indefs
scheinen mir die Nachrichten von einem viel ausgedehn-
teren Zuge von Kreidehügeln im Innern von Mecklen-
burg zu seyn, auf welchen uns ein Ungenannter, eben-
falls in dem oben erwähnten Abendblatte +), aufmerksam
macht. In den Umgebungen des Müritz-See’s nämlich,
welcher sich vor den zahlreichen Landsee’n Mecklenburgs
nicht nur durch seine beträchtliche Gröfse, sondern auch
durch seine verhältnifsmäfsig hohe Lage ++) auszeichnet,
*) Vergl.: Wie ist der Grund und Boden Mecklenburgs geschich-
tet und entstanden, 1825. p. 107— ı12., p. 155. etc.
“*) A. a. 0. p. 164. sq., p. 136. Anmerk.
““) A. a. 0. p. 117. u.135. +) Jahrg. 1826, No. 369.
77T) Nach den Messungen des Hın von Seydewitz und Berg
‚liegt der Müritz-See bei Wahren 216 pariser Fufs, der nahe
Malchiner See aber nur 36° über der Ostsee Hr. Brückner
hat gezeigt, dafs überhaupt alle See’n Mecklenburgs, deren VVas-
ser der Nordsee zuflielst, sich vor denen, welche dem Becken
der Ostsee gehören, durch eine bedeutend höhere Lage aus-
zeichnen,
H 2
116
findet sich sowohl an dem östlichen als westlichen Ufer
anstehende Kreide mit Feuerstein und vielen, zur Zeit
noch unbeschriebenen Versteinerungen. Der östlichste
Punkt ihres Vorkommens scheint auf den Feldern von
Roggentin, nahe bei Mirow, zu seyn; die beträcht-
lichste Ausdehnung erlangt sie indefs westlich des Müritz-
See’s bei Gotihun und bei Wendhof, ja sie setzt noch
auf das nördliche Ufer des Fleesen-See’s über, und fin-
det sich dort häufig auf dem Felde von Nossentin. Hr.
Hofmedicus Brückner hat später in demselben Blatte *)
diese merkwürdige Thhatsache ausdrücklich bestätigt, und
fügt ihr noch die wichtige Bemerkung hinzu, dafs das
8
Kölpiner- und des Plauenschen See’s auf der Südseite
fast überall, auf der Nordseite wenigstens stellenweise,
von anstehenden Kreidelagern eingefafst ist **). Gewils
ist es erfreulich zu sehn, dafs die Verbindungslinie der
oben angegebenen Punkte sehr genau in die gesetzmälsige
Richtung des Streichens aller norddeutschen Gebirge des
niederländischen Ketten-Systems, von SO nach NW, fällt.
Eine Thatsache, die bekanntlich auch von den Kreide-
felsen auf Rügen und von dem Kalkberge bei Lüne-
burg gilt; und ein neuer Beweis, dafs die Hauptrichtung
unserer Höhenzüge, und der sie begleitenden grofsen
Längenthäler von tiefer liegenden Ursachen abhängig sey,
als von den zufälligen, grölseren oder geringeren Anhäu-
fungen des aufgeschwemmten Landes, wie sie durch Mee-
resströme oder Auswaschungen sülser Gewässer bewirkt
wurden.
*) Jahrgang 1827, No. 446 u. 447.
”*) Es verdient gewils bemerkt zu werden, dafs, nach dem Zeug-
nisse des Hrn. Brückner (WVie ist der Grund und Boden Meck-
lenburgs etc. p.141.), grade diese Gegend von Mecklenburg es war,
in welcher die Schwingungen des Bodens, welche sich am Tage
gemeinschaftliche Becken des Müritz-, des Fleesen-, des
des Erdbebens von Lissabon über einen so grofsen Theil von
Europa verbreiteten, bei weitem amı lebhaftesten empfunden
wurden.
117
Was das allgemeine Grundgebirge, die nächstfol-
gende ältere Bildung, unserer norddeutschen Kreidehügel
sey, dürfen wir jetzt, seit die Aufmerksamkeit der Beob-
achter auf diesen Gegenstand reger geworden ist, mit
genügender Klarheit als bekannt voraussetzen. Born-
holms und Schonens Westküsten enthüllen uns die koh-
lenreichen Sandsteine, Schiefermergel und Kalksteine der
Lias-Formation an den Rändern des Urgebirges’ in be-
trächtlicher Ausdehnung. Eben so die Felsenriffe der
Sandinsel bei Helgoland, Selbst noch auf dem Fest-
lande von Pommern kennen wir im Liegenden der Kreide
von Rügen und Wollin ooliüschen Jurakalk mit Verstei-
nerungen, welche sehr an die gleichnamigen Schichten
dieser Formation in andern Gegenden erinnern *).
Indefs auch in unmittelbarer Bedeckung des Kreide-
gebirges sind uns allmählig alle jene bedeutenderen Ter-
tiär-Formationen bekannt geworden, welche die Oberflä-
che derselben in den vollständiger entblöfsten Districten
anderer Landstriche so regelmäfsig zu begleiten pflegen.
Hr. von Oeynhausen hat uns an der Küste von Pom-
mern in sehr grofser Ausdehnung unmittelbar auf der
Kreide, das Vorkommen des plastischen Thones, und
mit ihm die wahrscheinliche ursprüngliche Lagerstätte des
Bernsteins der Ostseeländer kennen gelehrt **). Die
kalkhaltigen Sandsteine von Sternberg im Mecklenburgi-
schen enthalten, nach den umsichtigen Vergleichungen
des Hrn. von Schlottheim ***), eine Menge von Mu-
schein und Schnecken, die zum Theil auf's Vollkommenste
®) Es ist diefs der Kalkstein von Fritzow, bei Cammin, dessen
schon die HH. Schultz und v. Oeynhausen gedenken (vergl.
Karsten’s Archiv XIV. p. 236.). Die von dorther mir zuge-
kommenen Gesteinsproben gleichen in hohem Grade den Jura-
Ooliten vom Galgberge bei Hildesheim und vom Deister bei
Hannover.
*) A... O. p. 273277.
***) Petrefactenkunde, p. 95, 120, 121, 134, 135, 139, 140 — 143,
155, 187, 198.
118
mit den gleichnamigen der subappenninischen Hügel, mit
den organischen Resten aus dem Grobkalk von Paris und
von Weinheim im Rheinthale übereinstimmen. Ja wir.
finden selbst beide, die Bildung des plastischen Thons
und des Grobkalks, in ihren gesetzmäfsigen Lagerungsver-
hältnissen mit einander verbunden.
Eine Besichtigung der Umgegend von Dömitz im
Mecklenburgischen, zeigte mir vor einigen Jahren ein
Beispiel dieser Art, dessen Erwähnung vielleicht hier
eine Stelle verdient. Dort ist in W. und N. eine an-
sehnliche Braunkohlen -Bildung verbreitet, auf welcher in
den Hügeln bei Bockup gegenwärtig ein regelmäfsiger,
doch wenig ausgedehnter Bergbau betrieben wird. Man
fand hier bei wiederholten Versuchsarbeiten, theils un-
mittelbar über dem Braunkohlenflötz, theils unter dem
obersten Alaunerdelager, eine mehr oder weniger feste,
bis höchstens 10 Fuls starke Masse von kalkhaltigem
Sandstein. Hr. Brückner hat derselben in seiner oft
genannten Schrift (p. 85.) als eines Gliedes seiner Alaun-
Formation ausführlich erwähnt, und über ihr Vorkom-
men das Nähere beigebracht. Diese wohl uneigentlich
sogenannte Sandsteinbank, welche kein Continuum bil-
det, sondern sich überall nur in Knollen aus dem Sande
zusammengezogen hat, ist nichts anders, als ein voll-
kommnes Analogon der Grobkalk-Formation, und hier
auch auf ihrer ursprünglichen Lagerungsstelle.
Man hatte im zweiten Schacht der Braunkohlengrube
vom Bockup einen Stein dieser Art durchbrechen müssen,
bevor man das Kohlenlager traf, und die geförderten
Bruchstücke desselben fand ich noch auf der Halde um-
herliegend. Es war ein fester, harter, fein sandiger Kalk-
stein von erdigem, rauhem Bruch und dunkel braungrauer
Farbe, stellenweise auch ein verhärteter schmutzig-ocher-
gelber Mergel. In beiden waren hin und wieder silber-
glänzende Glimmersehüppchen zerstreut, und nicht selten
kleine Kohlentrümchen, als Zeichen ihrer örtlichen Bil-
119
dung. Auf den Klüften dünne Ueberzüge von Schwefel-
kies und Eisenocher. Reichlich sah ich in diesem Steine
wohlerhaltene Versteinerungskerne und Abdrücke aniına-
lischen Ursprungs; diese und einige sehr vollkommen er-
haltene Muschelschaalen, welche man unmittelbar unter
dem Alaunerdelager westlich von Bockup in sandiger
Thonmasse gefunden hatte, gaben mir Veranlassung zur
Aufstellung folgender Liste *).
I. Mollusken,
a. Einschaalige.
Rostellaria Pescarbonis. A. Brongn. Mem. sur
les terrains de sediment superieurs, p. 75. Pl. IV.
Fig. 2. a. b. (sehr nahe übereinstimmend).
Strombus Pes pelecani' Brocchi 11. p. 385.
Wahrscheinlich der bei Sternberg so häufige Strom-
bites speciosus Schloth. VPetrefactenk, p. 155.
Sehr häufig,
Pleurolama Lam.
Ein wohlerhaltener Abdruck, der einige Aehnlich-
keit mit Murex ihiara Brocchi II. p. 424. Tab,
VIII. Fıg. 6. hat, doch deutlich verschieden ist.
Fusus Lam.
Ein verstümmelter Abdruck, die Gattung sehr kennt- .
lich, doch die Art unbestimmbar,
Conus.
Zwei Species in unvollkommnen Abdrücken, davon
_ einer grofse Aehnlichkeit mit ©. deperditus Lam.
Ann. du Mus. Tom. VILL pl. 15. Fıg. 1., Brocchi
JI. p. 292. Tab. III. Fig. 2., brongn. sedim
sup, p. 61. pl. III. Fıg.1. zeigt; der andere we-
niger deutlich mit Conus. antidiluvianus Broccht
Tab. II. Fig. 11.
°) Die Exemplare, an welchen die vorliegenden Bestimmungen ge-
macht worden sind, befinden sich gegenwärtig auf dem hiesigen
Königl. Mineralien - Cabinet.
120
Ancilla Lam.?
Eine verstümmelte Schaale, vielleicht ein abgerolltes
Exemplar der Gattung Müra Lam. Voluta Brocchi.
Buccinum?
Ein unvollständiger Kern, mit einer Streifung, wie
die bei Cancellaria Lam. gewöhnliche.
b. Zweischaalige.
Pectunculus pulvinatus Lam. Ann. du Mus. Tom.
IX. pl. 18. Fig. 9. Brongn. sedim. sup. mehr
entsprechend der Var. ß. pyrenaicus, Tab. VI.
Krs.,15..@.,b. p: 17.
Sehr häufig.
Nucula Lam.
N. laevigata Sowerby Min. Conch. Vol. II. p. 207.
Tab. CXCH. Fig. 1. et 2. Genau
übereinstimmend, mit ganz erhaltener
Schaale.
IN EBENE Aehnlich der N. /anceolata Sowerby
Min. Conch. Vol. II. p. 178. Tab,
CLXXX. Fig. 1., doch deutlich ver-
schieden.
Abdruck in mehreren Exemplaren.
ERS u. Sur lalen Ein Kern mit wohl ausgedrücktem
Schlofs, ähnlich mit V. islandica
Brocch. II. p.554. Tab. XIV. Fız.5.
Cardium .... Ein Kern, ähnlich mit C. fragile Broc-
chi, Tab. XIII. Fig. 4. a. b.
1. Zoophyten.
Fungia Guettardi. A. Brongn. Descript.de Paris,
p- 34. ‚u. p. 157. note, Plz VIE Ko,
Guettard. Memoires sur diff. part. de la physi-
que etc. Tome III. pl. XN. Fig. 1—8.
Häufig,
Das Alaunerdelager von Bockup liegt aller Wahr-
scheinlichkeit nach über dem nahen Braunkohlenlager, und
es leidet mithin keinen Zweifel mehr, dafs nicht auch un-
Ha
|
|
|
121
ter dem Sande unserer aufgeschwemmten Niederung die
Glieder der Tertiär-Formation genau in denselben Lage-
rungs-Verhältnissen vorkommen, in welchen sie zuerst
in dem Becken der Seine die Aufmerksamkeit der Na-
turforscher auf sich zogen, und später in so grofser All-
gemeinheit wieder aufgefunden wurden.
VI. Untersuchungen über die Vertheilung des
freien Magnetismus in Magnetstäben; von
T. A. Kupffer, Professor in Kasan.
(Ann, de chim. et de phys. XXXV. p. 50.)
D:. meisten dieser Untersuchungen wurden nach der Cou-
lomb’schen Methode angestellt, d, h. man liefs eine kleine
Magnetnadel horizontal und stets in gleichem Abstande vor
- mehreren Punkten eines senkrechten Magnetstabes schwin-
gen. Die einzige Abänderung, welche mir nöthig schien,
bestand darin, dafs ich die Nadel in einem gröfseren Ab-
stande vom Stabe schwingen liefs als Coulomb; denn
ich bemerkte, wie dieser, dafs die Kraft der kleinen
Maenetnadel sich leicht änderte, wenn man sie dem Stabe
zu sehr genähert hatte, und dafs eine zu lebhafte Anzie-
hung selbst die Lage der Nadel veränderte, und den Fa-
den, woran sie hing, aus seiner Verticale ablenkte, was
nothwendig grofse Fehler in die Resultate bringen mufste,
Freilich wirkt bei dieser Anordnung eine zu grolse Zahl
von Punkten des Magnetstabes auf die Magnetnadel, um
annehmen zu können, dafs die Wirkung proportional sey
den Mengen von freiem Magnetismus, welche sich in den,
in der Verlängerung der Nadel liegenden Punkten des
Magenetstabes befinden; so dafs die folgenden Berechnun-
gen nur dazu dienen können, ein früher von der Theo-
rie aufgefundenes Vertheilungsgesetz zu bestätigen.
Die kleine Magnetnadel war von Stahl, flach, sehr
schmal und 12 Millimeter lang; sie hing horizontal in
122
3 Decimeter Abstand vom Magnetstab. Der Magnetstab
war cylindrisch, 607 Mill. lang und 12,5 Mill. dick, aus
Gufsstahl verfertigt und nicht gehärte. Ein Arnold’-
scher Chronometer, der 150 Schläge in einer Minute
machte, diente zur Messung der Zeit, weiche die Nadel
zu 100 Schwingungen gebrauchte. Unter dem Einflufs
des Erdmagnetismus machte sie dieselben in 2/32,0.
Die Beobachtungen sind in den folgenden Tafeln
zusammengestell. Die Spalte I. giebt den Abstand des
in der Verlängerung der Nadel liegenden Punktes vom
Nordpol des Stabes, die Spalte II. die Zeit, welche die
Nadel zu 100 Schwingungen gebrauchte; die Spalte IIL,
die dieser Dauer entsprechende Kraft; und die Spalte IV.
endlich, den Abstand des Punktes am Stabe, der in der
Verlängerung der Nadel lag, von dem Punkte, wo die
Anziehung des Stabes Null ist oder vom Indifferenzpunkte.
Die Einheit, auf welche sich die Zahlen dieser Spalte be-
ziehen, ist 40 Millim.; so dafs 40 Millim. durch 1 bezeich-
net sind, S0 Millim. durch 2 u. s. w. Die nördlichen
Kräfte sind durch +, die südlichen durch — bezeichnet-
"Zunächst untersuchte ich, eine wie grofse magnetische
Kraft dem Stabe durch alleinige Wirkung des Erdmagne-
tismus ertheilt wurde. Die Resultate dieser Beobachtun-
gen finden sich in et Tafel.
I. | 1. | .IV- 1 I. | II. III. | IV.
523,512 304,41 0,0093— 61243,5/2/ 32”,8|+- 0,0045|+ 1
48352 30, 4 0.0093) 51203512 32, s| 0,0045) 2
44352 30, 4| 0,0093] 4 163,512 33,2] 00068 3
403,52 30, 8! 0,0069! 3123,52 33, 6| 0,0090) 4
365,52 31, 2 0,0046| 21 83,52 33, 6| 0,0090 5
32352 31, 6| 0,0023) 1
303,52 31, 6| 0,0023| +
28352 32.0) 0,0000] ©
Sobald der Stab umgekehrt wurde, verlor er gänz-
lich den Magnetismus, den ihn die Wirkung der Erde
in seiner ersten Stellung ertheilt hatte; aber er nahm nicht
123
sogleich den entgegengesetzten Zustand an, ausgenommen
an den Enden, wo sich ein sehr schwacher und dem frü-
heren entgegengesetzter Magnetismus zeigte.
Um dem Stabe einen sehr schwachen Magnetismus
zu ertheilen, führte ich ihn jetzt senkrecht über den Nord-
pol eines künstlichen, sehr starken Magnetstabes hinweg,
‚Nachdem ich die Nadel wiederum vor den Sta}: gestellt
hatte, beobachtete ich folgende Schwingungszeiten der-
selben.
. Der Nordpel des Stabes war nach oben gerichtet.
T. 1: III. IS I. 11. | II. IB
71,513: 7024 0,1475/+ 7l231,32 5248| 0,0979+ 3
11153 6,s| oisss| el2rı52 a6, A 00717) 2
15153 3,6) 0,1362) 5ları32 39,2] 0,038) ı
191,52 58,1] @lıs6|l 4151,52 32,0 0,0000] ©
KG II. II. [ar
391,512, 26,01 0.0363 — 1
43152 20,4) 0,0745) 2
47152 16,4 0,1047) 3
511,5
2 12,8| 01342) 4
551,9 )
210,8| 0,1517]
Man sieht, dafs der Südpol des Stabes stärker war
als der Nordpol desselben, und dafs der Indifferenzpunkt
dem stärkeren Pole näher lag, als dem anderen. Der
Stab wurde nun umgekehrt, so dafs der Nordpol nach
unten zu liegen kam, sogleich wuchsen die Kräfte in den
verschiedenen Punkten des Stabes, wie man aus folgen-
der Tafel ersieht.
I. | 1I. | IM. | IV. | I. | 1. | IH. | IV.
546,52 9112|. 0,1662|—— 51386,52/ 254,2) — 0,0415/— 1
506,52 11,2) o,1481| 4al3165|2 32,0 0,0800| 0
466,52 14,8 0,1175| 31306,52 38, S|-+ 0,0363|+1
426,52 19, 6| 0,0803! 2266,52 46, 4 0,0717! 2
124 |
ER: Pu
+3
226,512! 541,0) 0,1025
18653 1,2 01283 4
14653 6,4] 01450 5
106,53 10,0) 0,1558) 6
66,53 11,2) 015931 7
Zugleich hat sich der Indifferenzpunkt der Mitte des
Stabes genähert. Ich habe wohl nicht nöthig zu sagen,
dafs der Stab diese Veränderungen nicht plötzlich erlitt,
sondern dafs er, in jeder neuen Stellung, mehrere Stun-
den gebrauchte, um auf seinen endlichen Zustand zu ge-
langen. Im Allgemeinen zeigte sich, dafs wenn die magne-
tischen Kräfte des Stabes zunahmen, der Indifferenzpunkt
sich langsam der Mitte des Stabes näherte, oder dafs er
sich von dieser entfernte, wenn sie abnahmen.
Dieser Einflufs des Erdmagnetismus auf die Verthei-
lung und Intensität der freien magnetischen Kräfte eines
Magnetstabes, wurden noch mehr durch die folgenden
Beobachtungen bestätigt.
Derselbe Stab wurde auf's Neue, seiner ganzen Länge
nach, über den Nordpol eines grolsen künstlichen Magnet-
stabes hinweggeführt, ganz wie vorhin, nur öfterer, da-
mit er ganz die magnetische Kraft erhielt, welche diese
Magnetisirungsmethode zu erregen im Stande war. Er
wurde alsdann, in gleichem Abstande wie vorhin, wie-
derum vor die Nadel gestellt. und man beobachtete aufs
Neue die Dauer der Schwingungen,
Der Nordpol des Stabes nach oben gerichtet.
I... m. (WE az
167,514 46'/,4+- 0,3109|+ 4]287,5|2/ 50,8/+ 0,09001+ 1
207,53 54, 4| 0,2508| 3327,52 32, 0) 0,0000| 0
247,53 17, 6| 0,1767| 2i367,52 17, 6|— 0,0953) — 1
I. | II. | II. de
407,521 74.2 0,1852] — 2
447,511 59, 6| 0.2663] 3
487,51 54,4) 033131 4
52751 51,2] 03750] 5
125 Ne,
Und nachdem man den Stab umgekehrt hatte; Ms <o
Der Nordpol des Stabes nach unten gerichtet.
I. | 11. | IM. | IV. | I. | le | I. IV:
527,5|1' 50'',4|— 0,3876] 5 [407,512 712|— 0,1852) 2
487,511 53, 6| 0,3421] 4 1367,52 17, 6| 0,0953) 1
447,511 59, 2) 0,2710) 3 1327,52 32, 0| 0,0000] 0
I. 11. | IE. IV.
287,521 51.64 0,0932-+ 1
24753 18,8| 0,1798) 2
207,513 58,01 02563) 3
Hier ist der Magnetismus des Stabes eben so grofs
‚in seiner zweiten Stellung, wie in seiner ersten; aber
der Indifferenzpunkt ist noch an derselben Stelle geblie-
ben. Dieser letztere Umstand war indels nicht von lan-
ger Dauer; am andern Morgen hatte sich der Indifferenz-
punkt um zwei Millimeter der Mitte genähert und die
Kraft des Nordpols sich ein wenig vergrölsert. Nach-
dem der Magnetstab abermals umgekehrt worden, so dafs
er genau in seiner erstern Stellung war, fand sich: dafs
er noch nicht völlig auf seinen früheren Zustand zurück-
gekommen war; diefs hat man der Co£rcitivkraft des Stah-
les zuzuschreiben, wodurch derselbe den einmal erhalte-
nen Magnetismus nur schwer verliert.
Aus dem Vorhergehenden ist also klar:
1) Dafs der Indifferenzpunkt stets dem stärkeren
Pole näher liegt, als dem andern.
2) Dafs ein senkrechter Magnetstab gröfsere Kraft
besitzt, wenn (in unserer Halbkugel) der Nordpol nach
unten gerichtet ist, als in der umgekehrten Stellung.
3) Dafs ein Stab, den man nach der oben ange-
wandten Methode magnetisirt, d. h. den man seiner gan-
zen Länge nach mit einem einzigen Pol eines Magneten
bestrichen hat, immer stärker ist an dem Pole, den der Pol
des Magneten unmittelbar erregt. Der Indifferenzpunkt
ist also diesem Pole immer näher, als dem andern; aber
er nähert sich der Mitte, wenn der Magnetismus des Sta-
\ Ei }
i °
Ä | 126 Ei
bes auf der ganzen Länge desselben gleichförmig zu-
nimmt.
Diese Gesetze wurden noch durch eine grofse Zahl‘
von Versuchen bestätigt, deren Erwähnung hier überflüs-
sig seyn würde. Ich werde in den beiden folgenden Ta-
feln nur eine Beobachtungsreihe so zusammenstellen, die
mit einem nach der Coulomb’schen Methode des Dop-
velstrichs bis zur Sättigung magnetisirten Stabe angestellt
worden ist. Die Nadel hatte einen kleinen Theil ihres
Magnetismus verloren; sie gebrauchte 2/ 334,2 zu 100
Schwingungen.
Der Nordpol des Stabes nach oben gerichtet.
2 ne Mn RI N er
3002/3342) 0,0000] 0i420|1’ 374,6— 0,6239 — 3
3402 4, 4— 0,2201|— 1146011 31, 2 0,7763} 4
36011 48, 01 0,4513/— 2150011 27,2] 0,8891 b
I. | 1. | III. | IV-
5401125" 2|_ 0,9515 — 6
2603 43, 2 0.2253|-+ 1
Hier drehte sich die Nadel um.
18 | II. | III. | N I. | II. | II. | IV.
220115264 + 0,1144 + 2lıa0l2ı asu. dr et 4
180| 3 44, 8| 0,6239| 31002 27, 2| 0876| 5
I. | II. | IT. | IV.
6012. 187,8] + 0,9451 + 6
Der Nordpol des Stabes nach unten gekehrt.
16 | II. I. | IV. | I: I. | IT. | IV.
30421 3342| 0,0000) 0j42411/ 371,2] — 0,6324 — 3
34412 4, 4— 0,2201— 1146411 30, 4 0,7975) — 4
3841 48, 0/— 0,4313|— 2150411 26, 8| 0,9012/— 5
I. | 1. | II. | IV.
544/17 2418| 0,9645 — 6
26613 40, 0+ 0,2195|+1
127
Hier drehte sich die Nadel um. |
I. II. II. av. ) T. 11. | IHM. | IV.
EEE EEE EEE Va EB DEE Eng (na Eee
18431 4404 0,6254+ 3l104|21 254.6 0,8978 5
1442 47, 2} 0,7838|+ 4] 6412 17, 2l 0,9573|-+ 6
In diesen beiden letzten Tafeln betrug der Horizon-
tal-Abstand des Mittelpunkts der Nadel vom Magnetstab
315 Millimeter. -Da die Dauer von 100 Schwingungen
der Nadel nicht genau 2!33,2, sondern ein wenig ge-
ringer war, so kann die oben angezeigte Lage des Indif-
ferenzpunktes um 1 oder 2 Millimeter fehlerhaft seyn.
Der nämliche Stab, an mehreren vereinigten Fäden
von ungezwirnter Seide aufgehangen, machte 40 Schwin-
gungen in 884!8.
Das obige, aus den Beobachtungen abgeleitete Ge-
'setz erstreckt sich, wie leicht zu ersehen, auch auf die
horizontale Lage. Ich zog auf ein Blatt Papier mehrere
Parallellinien und legte sie so genau wie ‚möglich in den
magnetischen Meridian. Diese Linien wurden von einer
andern senkrecht durchschnitten. Eine kleine Magnetna-
del, welche unter einer Glocke an einem sehr feinen Fa-
den von ungedrehter Seide horizontal aufgehängt war,
' wurde dem Papier sehr nahe gebracht, und zwar so, dafs
- ihr Mittelpunkt sich genau über dem Punkte befand, wo
sich eine der Parallellinien mit der Querlinie durchschnitt.
Hiedurch coincidirte die Nadel genau mit der Linie, über
welcher sie aufgehängt war, und die geringste Abwei-
chung von derselben konnte leicht bemerkt werden. Die-
ser Apparat konnte auch gebraucht werden, um den In-
differenzpunkt des Stabes und die Stärke seiner Pole aus-
zumitteln.. Um an dem Stab den Indifferenzpunkt aufzu-
finden, brauchte man ihn nur auf eine der Linien, die
mit der Richtung der Nadel parallel waren, zu legen,
und ihn dann so lange hin und her zu schieben, bis er
die Nadel nicht mehr vom magnetischen Meridian ab-
lenkte. Der Durchschnittspunkt des Stabes (als Linie
125 }
betrachtet) mit derjenigen Querlinie, die senkrecht gegen die
Nadel durch deren Mittelpunkt ging, mufste dann der Indif-
ferenzpunkt des Stabe sseyn. Um endlich die Kraft eines sei-
ner Pole zu finden, legte man den Stab in die Verlängerung
der Nadel, in einem gewissen Abstand von derselben, und
beobachtete die Dauer ihrer Schwingungen; woraus man
dann, nachdem man zuvor die Dauer eimer Occillation dersel-
ben unter Einwirkung des Erdmagnetismus beobachtet hatte,
leicht die magnetische Kraft des Poles berechnen konnte.
Bei den folgenden Versuchen bestimmte man zunächst
den Indifferenzpunkt des Stabes; dann legte man den Stab
auf die Linie der Nadel, 14 Centimeter von deren Mit-
telpunkt, zuerst südwärts und dann nordwärts derselben,
und beobachtete nun die Dauer einer gewissen Zahl von
Schwingungen. Endlich wurde der Stab umgekehrt und
dieselben Operationen wiederholt.
Der Stab war cylindrisch, aus ungehärtetem Gufs-
stahl verfertigt, 60,3 Centimeter lang und 12,5 Millimet.
dick. Die Nadel hielt 14 Millmet. in Länge, und machte,
unter blolser Finwirkung des Erdmagnetismus, 100 Schwin-
gungen in 2/3914.
Zunächst wurde der Stab bis zur Sättigung magne-
tisirt und auf die Linie der kleinen Nadel gelegt, so dafs
sein Nordpol gegen Norden gerichtet war. Als der Stab
sich südwärts von der Nadel befand, so dafs sein Nordpol
dem Südpol der Nadel zugewandt war, machte diese 200
Schwingungen in 1/ 45/16, was einer Kraft von 3,1885 ent-
spricht Als der Stab darauf nach der andern’Seite der Nadel
gebracht wurde, jedoch so, dafs er seine Lage in Bezug auf
die Weltgegenden behielt, also mit seinem Südpol gegen den
Nordpol der Nadel gekehrt war, machte diese 200 Schwin-
gungen in 1/45/12, was eine Kraft von 3,2157 giebt *).
Jetzt
*) Aus dem Unterschiede zwischen diesen beiden Zahlen ersicht
man, dafs dieser Stab nicht ganz gleichförmig magnetisirt worden
war; was auch bei einem Stabe von dieser Länge sehr schwer
zu erreichen ist.
129
Jeizt wurde der Stab umgekehrt, so dafs sein Nord-
pol gegen Süden lag. Die kleine Nadel drehte sich eben-
falls um, und. machte in den beiden Lagen, nord- und
südwärts des Stabes, 200 Schwingungen in 1! 1/6 und
104,8; was die Kräfte 3,0339 und 3,1037 giebt. Man
sient also, dafs der Stab eine weit beträchtlichere Kraft
ausübte, wenn er mit seinem Nordpol gegen Norden ge:
richtet war, als in der umgekehrten Lage.
Der Indifferenzpunkt dieses Stabes war 30,26 Cen-
timeter vom Nordpol entfernt; er lag also dem Südpol
ein wenig näher, als dem Nordpol.
Bei mehreren andern Versuchen, wobei der Indiffe-
renzpunkt des Stabes ziemlich von dessen Mitte entfernt
war, bemerkte man, aufser derselben Zunahme der magne-
tischen Kraft, eine Näherung des Indifferenzpunktes zur
Mitte, wenn der Stab, der zuvor mit seinem Nordpol
gegen Süden gerichtet war, umgekehrt wurde.
Wenn man einen stark magnetisirten Stab in zwei
verschiedenen Abständen, z. B. in Abständen von 14 und
10 Centimeter auf die Linie der Nadel legt, so findet
man, dafs die Wirkungen des Stabes auf die Nadel sich
in diesen beiden Lagen fast genau umgekehrt wie die
Abstände der Enden des Stabes vom Mittelpunkt der
Nadel verhalten. * Diefs beweist, dafs der Mittelpunkt
der Kräfte, die auf die Nadel wirken, sehr nahe am
Ende des Stabes liegt. Man findet den Abstand @ die-
ses eingebildeten Punktes vom Ende des Stabes bei der
Annahme, dafs die von dem Stabe ausgeübten Kräfte in
umgekehrtem Verhältnisse der Abstände dieses Punktes
vom Mittelpunkt der Nadel stehen müssen, durch die
Formel:
„_PV K-bVK
VK-VK
in welcher 5, 5! die beiden successiven Abstände des
' Stabendes vom Mittelpunkt der Nadel, und X, Ki die
Annal. d. Physik. B.88. St.1. J.1828.St.1. I
130
bei diesen beiden Abständen vom Stabe ausgeübten Kräfte
bezeichnen.
Vergleicht man auf diese Weise zu je zwei mehrere
Beobachtungen, die bei verschiedenen Abständen des Sta-
bes vom Mittelpunkt der Nadel gemacht sind, so findet
man Werthe von a, die nicht genau die nämlichen sind,
sondern sehr wenig von einander abweichen. In den bis
zur Sättigung magnelisirten Stäben ist der Werth von @
immer sehr klein und negativ, d. h. der Punkt, dessen
Abstand vom Ende des Stabes durch @ ausgedrückt ist,
und der den Mittelpunkt der auf die Nadel wirkenden
Kräfte darstelit, fällt zum Ende des Stabes hinaus. In
schwach magnetisirten Stäben, wenn der Indifferenzpunkt
etwas von ihrer Mitte entfernt liegt, ist der Werth von
a an dem schwächeren Ende positiv und kann sehr grofs
werden, wie man aus dem folgenden Versuche ersieht.
Ein cylindrischer Stab von Gufsstahl, der dem vor-
hergehenden ganz ähnlich war, wurde mit einem seiner
Enden mit dem Nordpol eines sehr starken künstlichen
Magneten in Berührung gesetzt. Es fand sich, dafs der
Indifferenzpunkt um 8,8 Ceniimeter vom Südpol ablag,
Der Stab wurde auf die Linie der Nadel gelegt, so dafs
der Südpol des Stabes dem Süddpol der Nadel zuge-
wandt war; als der Stab mit seinem Fnde um 14 Cen-
timeter vom Mittelpunkt der Nadel abstand, gebrauchte
die Nadel 50,0 zu 100 Schwingungen, und als jener
Abstand 10 Centimeter betrug, drehte die Nadel sich
um, und gebrauchte nur 346,4 zu derselben Zahl von
Schwingungen. Die diesen Schwingungszeiten entspre-
chenden Kräfte sind 0,2874 und 0,5936, und daraus findet
man @a=— 0,85.
Der Stab wurde nun auf die andere Seite der Na-
del gebracht, ohne ihn in seiner Lage gegen die Welt-
gegenden zu ändern, so dafs also der Nordpol des Sta-
bes auf den Nordpol der Nadel wirken mulste. Die Na-
del machte 100 Schwingungen bei 14 Centim. Abstand
151
in 2/4414, und bei 10 Centim. Abstand, in 2 4618,
Diefs giebt K—0,0286; K'—=0,0391, und «—=-+ 13,83.
Nachdem der Stab umgekehrt worden, so dafs sein Nord-
pol gegen Norden lag, fand sich die Kraft des Südpols,
bei 14 Cent. Abstand, gleich 0,2959, und, bei 10 Cent.
Abstand, gleich 0,6015, die Kraft des Nordpols am Stabe
dagegen, bei 14 Centim. Abstand, —0,0320, und bei
10 Centim. Abstand, —=0,0555. |
Bei einem anderen Versuche lag der Indifferenzpunkt
des Stabes 9,0 Centim. vom Südpol. Als der Nordpol
des Stabes gegen Süden gerichtet war, fand sich die Kraft
des Südpols, bei 14 Centim. Abstand, —0,2978, und,
bei 10 Cent. Abstand, —0,6059; die Kraft des Nordpols
dagegen, beim ersteren Abstande, —=0,0304, und, beim
zweiten, —0,0409. Diefs giebt = — 0,595 für den
Südpol und @=+-11,42 für den’ Nordpol.
Man sieht aus diesen Beobachtungen, dafs der Werth
von a um so gröfser ist, je weiter der Indifferenzpunkt
von der Mitte des Stabes entfernt liegt, und, dals er
negativ ist an dem Ende, welchem der Indifferenzpunkt
sich genähert hat, und positiv an dem andern Ende.
Die Erscheinungen, welche ich angeführt habe, sind
vielleicht hinreichend; um die Anomalien zu erklären,
welche Hr. Barlow bei den Anziehungen von glühen-
den Eisenstäben bemerkt hat. Wir haben vorhin gese-
hen, dafs der Indifferenzpunkt von sehr schwach magne-
tisirten Stäben sich deren Enden sehr nähert. Da der
‚ Magnetismus, welcher dem weichen Eisen durch die Wir-
kung der Erde mitgetheilt wird, bei heller Rothgluth null
ist, und beim dunklen Glühen sein Maximum :erreicht,
so ist es wahrscheinlich, dafs sich an jedem Ende des
' Stabes ein Indifferenzpunkt bildet, so dafs, wenn man
sich mit einer Boussole nur wenig von diesen Enden
‚ entfernt, man auf Punkte trifft, die schon jenseits des
1
Indifferenzpunktes liegen und einen Magnetismus besitzen,
der dem am Ende selbst vorhandenen entgegengesetzt ist
12
132
In dieser ersten. Epoche der FErkaltung mufs selbst der
Magnetismus, der dem am Ende befindlichen entgegenge-
setzt ist, bis zu einem gewissen Punkt wachsen, um so
mehr, als man sich der Mitte des Stabes nähert; allein
in dem Maafse, als die Kraft des Stabes wächst, kommt -
der Indifferenzpunkt der Mitte näher, und alles tritt nm
die Ordnung der gewöhnlichen Erscheinungen zurück *).
Hier noch einige Versuche, welche mit demselben
Apparate -über den Einfluis angestellt sind, ‚welche die
Form der Enden des Stabes auf die magnetische Kraft
desselben und auf die Lage des Indifferenzpunktes aus-
übt. Ein 43 Centimet. langer und 124 Millim. dicker,
cylindrischer Stab von ungehärtetem Gufsstahl, wurde an
einem seiner Enden zugerundet, darauf bis zur Sättigung
magnetisirt und auf die Linie der Nadel gelegt, in einem
Abstande von 14 Centimet. von derselben. Als der Nord-
pol des Stabes gegen Süden gerichtet war, fand sich die
Kraft des Nordpols am abgerundeten Ende —=2,0319,
und die des Südpols =2,1558. In umgekehrter Lage
des Stabes war die magnetische Kraft des Nordpols
—2,2198, und die des Südpols —=2,3006. Der Indiffe-
renzpunkt lag in der Mitte des Stabes.
Dasselbe Ende, welches bei dem vorigen Versuche
zugerundet war, wurde spitz gefeilt, und bei mehreren
aufeimanderfolgenden Versuchen, wobei der Stab jedes-
mal bis zur Sättigung magnetisirt wurde, immer schärfer.
Die Kraft des zugespitzten Poles nahm in dem Maalfse
ab, als die Spitze schärfer wurde; der Indifferenzpunkt
entfernte sich immer mehr von diesem Ende, und der
Werth von a, welcher zu Anfange negativ war, nahm
immer mehr ab, bis er Null wurde und endlich das Zei-
chen wechselte; so dafs, als der Kegel, in welchen die-
ses Ende des Stabes sich verlief, eine Höhe von 16 Mil-
limeter hatte, a«=—+-0,71 Centim. gefunden wurde.
*) Genauer sind diese Erscheinungen von Hrn. Dr, Seebeck in
Bd. 10. S. 47. dies. Annal. uniersucht. P.
133 ü
Die Temperatur, welche einen so merklichen Ein-
flufs auf die Intensität der magnetischen Kräfte ausübt,
mufs wahrscheinlich auch auf die Vertheilung derselben
von Einflufs seyn. Diefs werden die folgenden Versu-
che aufser allem Zweifel setzen.
Ein Paralleiepiped von gehärtetem Stahl, 503 Millim.
Länge, 15-4 Millim. Breite und 5 Millim. Dicke, wurde
bis zur Sättigung magnetisirt und senkrecht vor einer Na-
del aufgestellt, in demselben Apparate, der bei unseren
ersten Beobachtungen zur Bestimmung der magnetischen
Kraft der verschiedenen Punkte eines Magnetstabes gedient
hatte. Blofs durch den’ Erdmagnetismus angeregt, machte
derselbe 50 Schwingungen in 268%, Die folgende Tafel
enthält die gesammten Beobachtungen, die Spalte Il. darin
giebt die Dauer von 200 Schwingungen der Nadel.
| II. | 11. | I. 1. IM. ) I. | Il. | In.
156,5 260.10,5569196,511811,1862] 46,51151'1,7195
146,51243 |0,6426[76,5 12 1,4311] 36,5150 11,7430
136,5225 10,73746€,51159 1,5441} 16,51154 1,6518
116,5|202 '9455|56, 5) 2 1,6518 1,3659
Derselbe Stab wurde bis zu 80° Reaum. erhitzt, und
nach dem Erkalten wieder in den Apparat gebracht. Die
Kraft hatte beträchtlich, abgenommen, wie man aus fol-
us Tafel ersieht.
rg | jepmgıegm | m.
156,5l291.lo, cn, 5/229u|0,72sel76,5l191.5|1,0559
136,5|256 |0,5765| 96,51208 |0,8897]56,5|180, 511,1929
Diese Beobachtungen zeigen uns, dafs der durch die
‘Wärme veranlafste Verlust von Magnetismus nicht gleich-
förmig war in der ganzen Länge des Stabes, sondern
nach den Enden hin beträchtlicher war, als gegen die
Mitte. Denn, wenn man die Kräfte, welche denselben
Punkten des Stabes vor der Erwärmung angehörten, durch
die nach derselben dividirt, so sind die Quotienten um
134
so gröfser, je näher die Punkte den Fnden des Stabes
liegen. So ist | |
here kleiner als
und so fort.
Derselbe Stab wurde aufs neue magnetisirt und ho-
rizontal auf seine schmale Seite in den magnetischen Me-
ridian gelegt, in einem gewissen Abstande von einer sehr
kleinen Maenetnadel, die sich in der Verlängerung des
Stabes befand. Die Nadel, blofs durch den Erdmagne-
tismus angeregt, machte 100 Schiringungen in 490", Es
wurden dem Stabe verschiedene Abstände von dem Mit-
telpunkt der Nadel gegeben, und dieselben mit Sorgfalt
gemessen; sie sind in der Spalte I. der folgenden Tafel
enthalten. Die Spalte II. enthält die Dauer von 100
Schwingungen der Nadel, und die Spalte III. die Kräfte,
‚welche diesen Schwingungszeiten entsprechen.
1,6518
I. | 1 | III. | II. | III. Kt] I. II.
197” *)142740,177711571350/ 0,2549 11712661 0,5237
157 1409 |0,1975}147|329,5 |0,3267[107[243,5 0,6330
177 |390 [0,22131137|309 |0,3773| 97/221 |0,7773
167 1370 |0,2505|1271258 [0,4406] 871198 |0,9787
771174 11,2795
Jetzt wurde der Stab fortgenommen und bis zur
Siedhitze des Wassers erhitzt. Nach dem Erkalten wurde
er wieder an seinen Ort gelegt und die Schwingungen
der Nadel aufs neue beobachtet; sie sind in folgender
Tafel enthalten.
Ur IE. IIT. | 1 | II. | III. | TI. | IT.
197” 483410,12981137
177 1446 |0.1595l117
157 [406:)0.2010| 97
|
365.0,2586|77'224.0,7556
320 /0,3490167|198 |0,9787
273 0,4951]57|172 [1.3104
| 1171146 1,8349
*) Ob nicht Millimeter? P,
135
Bei den zwei letzten Beobachtungen war die An-
ziehung so stark, dafs die Nadel dem Stabe ein wenig
näher rückte, so dafs die aus ihnen abgeleiteten Kräfte
ein wenig zu grois sind.
Berechnet man aus den Angaben in den beiden letz-
ten Tafeln die Werthe von a, so findet man, dafs sie
in der vorletzten Tafel negativ, und in der letzten po-
sitiv sind. Der Mittelpunkt der in Richtung des Stabes
wirkenden magnetischen Kräfte, welcher über das Ende
des Stabes. hinausfällt, wenn dieser bis zur Sättigung
magnetisirt ist, nähert sich also durch Erwärmung dem
Ende ein wenig, und befindet sich endlich in einem klei-
nen Abstande seitwärts von der Mitte des Stabes. Durch
die iste und 7te Beobachtung der vorletzten Tafel findet
man = — 0"",57, und durch die 7te und 3te Beobach-
tung der nämlichen Tafel «= — 0"",39; aber in der letz-
ten Tafel geben die 1ste und 4te Beobachtung «= 0,88,
und die 4te und Ste Beobachtung a&=-+-0,75.
Ich will hier noch ‚einige Beobachtungen anführen,
die sich auf die Vertheilung des Magnetismus in bis zur
Sättigung magnetisirten Stäben beziehen, und bei denen
eine Nadel von Magnetkies gebraucht wurde, von einer
Substanz, die einen sehr schwachen Magnetismus annimmt,
aber ihn sehr lange behält. Diese Nadel konnte dem
Magnetstabe, der senkrecht stand, bis auf einen Horizon-
talabstand von nur 4 Centimetern genähert werden. Der
Stab war 361”” lang und 8” dick, cylindrisch und von
sehr gehärtetem Stahl. Die Bechbachtungen sind in der
folgenden Tafel zusammengestellt.
I. | 1. | I. 11V] R: | I. | II. 8
182110: 351.210,0003|0 102|1/ 404,8/0,9598|2
172 4 33, 6/0,1094 4 821 28, 8/]1,2438]25
162, 3 22, 0/0.2207|% 6211 20, 411,5226|3
152) 2 47, 210,333413 421 15, 811,7252]31
142| 2 24, 4\0,15521 221 13, 611,9216/4
122| 1 58, 010,6938l144- 211 23, ol1,1272l44
136 ER
I RP RTET USW
— 1811 56/1,5|0,70915
— 382 52, 810,3105154
— 58|3 56, 410,1551|6
— 055 59, 60,087065
985 59, 0/0,0532|7
11816 52, 010,0345|74
Die kleine Nadel war 13 Millimeter lang, quadra-
tisch und 3 Millimeter dick. Sie machte, durch blofse
Einwirkung der Erde, 50 Schwingungen in 5/20,
VOL. DUeber die Z usammenselzung des Haytorits.
Die Form und die physischen Eigenschaften des Hay-
torits sind im X. Bande dieser Annalen beschrieben wor-
den. Aus der Analyse, die ich mit diesem Minerale an-.
gestellt habe, und zu der mich Hr. Prof. Weifs gütigst
mit Material versah, geht hervor, dafs dieses Mineral blofs
aus Kieselerde besteht.
Beim Glühen in einem Platintiegel werden Stücke
von Haytorit undurchsichtig, milchweils, wie Chalcedon,
nur hier und da braunroth von Eisenoxyd, und verlieren
dabei 0,5 Procent. |
In Flufssäure löst sich das gepulverte Mineral leicht
und vollständig auf. Beim Abdampfeu bleibt nur eine
Spur von flulssaurem Eisen zurück, weil sich sämmtliche
Kieselerde mit der Fluflssäure verflüchtigt. Auf diese Art
hätte indessen auch ein möglicher Gehalt von Boraxsäure
verflüchtigt werden können. Ich schmolz daher 0,429 Grm.
trocknes Steinpulver mit 4—5 Mal so viel kohlensaurem
Natron im Platintiegel über der Spirituslampe. Die voll-
kommen geschmolzene Masse löste sich in reinem Was-
ser leicht und vollständig auf, Die Auflösung wurde
durch Salzsäure zersetzt, eingetrocknet, in salzsäurehalti-
gem Wasser wieder aufgelöst und die zurückbleibende
Kieselerde abfiltrirt. Sie wog 0,423 Grm., also 0,006
weniger, als das angewandte Fossil. Aus der davon fil-
trirten Auflösung schlug Ammoniak 0,001 Eisenoxyd nie-
der, was mechanisch eingemengt war, und dessen Menge
in verschiedenen Krystallen ungleich ist. Hundert Theile
Haytorit gaben also: Kieselerde 98,5, Eisenoxyd 0,2;
Glühverlust 0,5. Wöhler.
137
VIM. Ueber die Krystallformen und die Zusam-
mensetzung der schwefelsauren, selensauren und
chromsauren Salze;
von E. Mitscherlich.
Ic. will es versuchen, eine Verpflichtung zu erfüllen,
zu der ich mich durch frühere Abhandlungen und Ver-
sprechungen verbunden fühle; ich habe in den verflosse-
‚nen Jahren mir den gröfsten Theil der krystallisirten Kör-
per zu verschaffen gesucht, und bisher nur einzelne Rei-
hen, wie die phosphorsauren und arseniksauren Salze,
oder einzelne Erscheinungen, wie das Krystallisiren des
Schwefels, in zwei verschiedenen Formen herausgesucht,
um dadurch einzelne Theile der 'I'heorie der Chemie,
Physik oder Mineralogie zu erklären. Meine Absicht ist
jetzt, in einer Reihe von kleineren Abhandlungen die
Kıystallformen der wichtigsten einfachen und zusammen-
gesetzten Körper zu beschreiben, und zugleich ihre Zu-
sammensetzung und ihre chemischen und physicalischen
Eigenschaften anzuführen, indem ich die für die Kıy-
stallographie oder für den Zusammenhang der Krystall-
form mit der chemischen Zusammensetzung und mit den
optischen oder andern Eigenschaften interessante Körper
weitläuftiger, andere dagegen nur ganz kurz beschreiben
werde. Ich habe aus diesem Grunde die schwefelsau-
ren, selensauren und chromsauren Salze zuerst gewählt,
weil bei diesen Salzen fast alle Erscheinungen, worauf
die Lehre vom Zusammenhang der Krystallform und che-
mischen Zusammensetzung, und worauf die Krystallegra-
phie selbst beruht, vorkommen; aufserdem kann ein jeder
sich die schwefelsauren Salze verschaffen, so dafs man
an diesen Salzen die Krystallographie und Isomorphie am
leichtesten studiren und erlernen kann, und zugleich eig-
138
nen sie sich am besten zur ‘Wiederholung der wichtie-
sten T'hhatsachen.
"Da: schwefelsaure eh
Das selensaure Silberoxyd.
Das wasserfreie schwefelsaure Natron.
Das wasserfreie selensaure Natron,
Die einfache Form dieser Salze ist ein Rhomben-
Octaöder, Taf. I. Fig. 1., zu dem die Flächen d, n und |
a Fig. 2. hinzukommen. |
Die Fläche d ist unter denselben Winkel gegen
die anliegenden Flächen P geneigt. |
Die Fläche n ersetzt die Kante D, und bildet mit
den anliegenden Flächen ?, gegen die sie gleich geneigt
ist, einander parallele Kanten.
Die Flächen «@ bilden ein stumpferes Octaeder; die
Kanten zwischen @ und P sind denen zwischen P und
P“ parallel; die Kante, die die Flächen dieses stumpfen
Octa@ders mit den Flächen des schärferen bildet, sind einer
Fläche, die durch die Kanten DD geht parallel; durch
eine Messung der Neigung von @ zu a! wurde gefunden,
dafs tang. 4 c:c! zu tang. 4 C:C! wie 3:1 sich verhalte.
Nach der Fläche d ist der blättrige Bruch sehr aus-
gezeichnet, nach den Flächen P gleichfalls sehr deutlich.
Gewöhnlich erscheinen die Krystalle so, wie ich sie
gezeichnet habe; manchmal verlängern sie sich nach der
Richtung von P! und P, so dafs sie alsdann als Pris-
mata erscheinen, deren Seitenflächen durch P und PıI
gebildet werden, und dessen scharfe Seitenkante durch
die Fläche d ersetzt wird.
Bei allen vier Verbindungen ist Anzahl und Ausbil-
dung der Flächen vollkommen dieselbe.
Das schwefelsaure Silberoxyd ist vom schwefelsauren
Natron, was die Winkei anbetrifft, etwas verschieden,
P neigt sich gegen P! beim schwefelsauren Natron unter
135° 41/, beim selensauren Natron unter ungefähr 134° 224,
beim schwefelsauren Silber unter 136° 20'/, beim selen-
|
| 139
sauren Silber unter 135° 42!; P neigte sich gegen Pl
beim schwefelsauren Natron unter 123° 43!, beim schwefel-
sauren Silber unter 125° 11’, beim selensauren Natron, un- -
fähr 123° 13', beim selensauren Silberoxyd unter 123° 301.
Nach der eben angeführten Messung des schwefel-
sauren Natrons sind die "Winkel der Krystalle folgende:
P: PI=135° 41!
P: Pu— 123° 43!
Pı. Pı —104° 18!
n:n!—=129° 21!
C:C'—=118° 46!
P:d=134° 19!
n:.d—=125° 193!
al:alll —63° 514!
al: PP—150° 44!
Kante e:e!'—=121° 13!
Diese vier Salze sind neutrale Verbindungen ohne
Krystallwasser, und daher zusammengesetzt
das schwefelsaure Silberoxyd aus:
Schwefelsäure 25,66
Silberoxyd 74,34
das selensaure Silberoxyd aus:
Selensäure 35,37
Silberoxyd 64,63
das schwefelsaure Natron aus:
Schwefelsäure 56,18
Natron 43,52
das selensaure Natron aus:
Selensäure 67,03
Natron 32,97.
Die Eigenschaft des schwefelsauren Natrons, aus
einer warmen Auflösung ohne Wasser zu krystallisiren,
ist zuerst von Haidinger entdeckt worden; eine Ent-
deckung, die durch die grofse Anzahl von Salzen, von
denen es sich später gezeigt, dafs sie bei einer erhöhten
Temperatur entweder ohne Wasser oder mit weniger
‚Wasser krystallisiren, für die Lehre von der Isomorphie
140 i
von grofser Wichtigkeit geworden ist. Man erhält das
wasserfreie schwefelsaure und das wasserfreie selensaure
Natron sehr leicht, wenn man eine concentrirte Auflösung
bei einer T’emperatur über 33° C. krystallisiren läfst,
oder wenn man Krystalle von wasserhaltigem schwefel-
sauren oder selensauren Natron, die man in eine Schaale
oder auf Papier gelegt hat, durch Erwärmen langsam ent-
wässert; ich habe auf diese Weise Krystalle von der
Länge eines halben Zolls erhalten; auch wenn man was-
serfreies schwefelsaures Natron schmilzt, erhält man diese
Krystalle. Das wasserfreie schwefelsaure Natron bildet
sich auch durch die Sonnenhitze in Spanien; es ist von
Casaseca als ein eigenthümliches Mineral entdeckt, und
von Cordier krystallographisch beschrieben. Cordier’s
Beschreibung, obgleich er keine gute mefsbare Krystalle
erhielt, stimmt ziemlich mit meinen Angaben überein.
Es ist unstreitig; dafs die sonderbare Erscheinung,
die das schwefelsaure und selensaure Natron, was ihre
Löslichkeit im Wasser anbetrifft, zeigen, dafs nämlich der
Punkt der gröfsten Löslichkeit (eine Beobachtung, die
Gay-Lussac zuerst beim schwefelsauren Natron gemacht
hat) bei beiden Salzen bei ungefähr 33° C. statt findet, und
über und unter dieser T’emperatur die Löslichkeit ab-
nimmt, mit der Bildung der wasserfreien Salze zusammen-
hängt; denn bis 33° C. ist ein Körper, der Krystallwas-
ser enthält, in der Auflösung; jenseits dieser Temperatur
ein Körper ohne Krystallwasser, also eine andere Ver-
bindung. Beim Kochsalz ist es ganz derselbe Fall, dessen
Löslichkeit bei — 10° viel geringer ist, als von 0 bis 100°,
weil alsdann ein Körper mit Krystallisationswasser sich
in der Flüssigkeit befindet. Auch das schweflichtsaure Na-
tron hat eine ähnliche Eigenschaft als das schwefelsaure
und selensaure, was die Löslichkeit anbetrifft, aber auch
diefs kKrystallisirt bei einer erhöhten Temperatur ohne
Krystallisationswasser. Schon die isomorphen arseniksau-
ren und phosphorsauren Salze sind fast ganz gleich löslich
141
in Wasser, und in der That folgt noch aus vielen an-
dern Erscheinungen, dafs ein inniger Zusammenhang zwi-
schen der Löslichkeit in Wasser und der gleichen Kry-
stallform statt findet; doch wird dieser durch manche
Nebenumstände bedingt, z. B. durch verschiedene Ver-
wandischaft der Salze zum Wasser, die durch wenige
Temperaturgrade verändert wird, und durch andere noch
nicht aufgefundene Ursachen. Die Schmelzbarkeit der
Körper scheint in gar keinem Verhältnils zu ihrer Form
zu stehen, so dafs von isomorphen Körpern einige sehr
leicht schmelzbar, andere fast ganz unschmelzbar sind,
alle Silicate, z. B. der Talkerde, sind unschmelzbar, die
des Manganoxyduls sehr leicht schmelzbar.
Das wasserfreie selensaure Natron erhält man noch
leichter, als das schwefelsaure, da es bei einer noch etwas
niedrigeren Temperatur, als das schwefelsaure, ohne Was-
ser krystallisirt. Genau die Temperatur anzugeben, bei der
die wasserfreien Salze anfangen sich zu bilden, ist sehr
schwer; bei beiden Salzen tritt diels gewils bei 40° C. ein.
Selensaures und schwefelsaures Silberoxyd erhält man
am besten, wenn man diese Körper aus einer Auflösung
in Salpetersäure krystallisiren läfst; also am leichtesten,
wenn man salpetersaures Silber mit Schwefelsäure oder
Selensäure fällt, und die Fällung in Salpetersäure auf-
löst; beide Salze sind nur wenig in Wasser löslich, und
nur etwas mehr in Salpetersäure. Vergleicht man die
Löslichkeit dieser Salze mit der der Natronsalze, so sieht
man, dafs die Isomorphie der Körper nicht allein die
gleiche Löslichkeit hervorbringe.
Schwefelsaures Silberoryd- Ammoniak.
Selensaures Silberoxyd- Ammoniak.
Chromsaures Silberoxyd- Ammoniak.
Die einfache Form dieser Salze ist ein gerades Prisma,
Taf. I. Fig. 3., mit quadratischer Basis, zu dem die Flä-
chen @ und d, Fig. 4., hinzukommen. |
142 B.
Die Fläche d ist gleich gegen M und M! geneigt, die
Kanten, die sie mit dieser Fläche macht, sind emander
parallel.
Die Flächen @ ersetzen die Kante zwischen d und
P, so dafs sie vergröfsert ein Quadrat-Octa&der bilden
würden; durch sie wird die Höhe des Prisma’s bestimmt.
M neigt sich gegen M und d gegen d unter 90° bei
allen drei Verbindungen, die Fläche @ neigt sich gegen
P bei der schwefelsauren Verbindung nach einer Mes-
sung unter 127°, nach einer anderen unter 127° 13 44,
bei der selensauren unter 127° 1644, bei der chromsauren
unter 127° 47.
Wenn man von der Messung der Fläche @ zu P
zu 127° ausgeht, so sind die Neigungen folgende:
M:d—=135°
M: M'—90°
d:d—=M’° j
a: al! — 106°
Dad 120
a:.a'—=74°
Man erhält diese Salze sehr leicht, wenn man gefälltes
schwefelsaures, selensaures oder chromsaures Silberoxyd
nur mit so viel erwärmtem concentrirten Ammoniak über-
gielst, bis sich alles auflöst; beim Erkalten krystallisiren
alsdann diese Verbindungen in schönen Krystallen her-
aus, die sich in Wasser unverändert und leicht wieder
auflösen. Das schwefelsaure und selensaure Salz ist far-
benlos und durchsichtig, das chromsaure gelb; die Kry-
stalle der schwefelsauren Verbindung bleiben, lange der
atmosphärischen Luft ausgesetzt, unverändert; die der
selensauren Verbindung entwickeln Ammoniak; die der
chromsauren Verbindung zersetzen sich am schnellsten.
Die Zusammensetzung der schwefelsauren Verbin-
dung ist von meinem Bruder durch eine quantitative Be-
stimmung der einzelnen Bestandtheile ausgemittelt wor-
143
den, ich habe mich überzeugt, dafs die anderen beiden
Salze der schwefelsauren Verbindung analog zusammen-
gesetzt sind.
Die schwefelsaure Verbindung besteht aus:
Schwefelsäure 21,04
Silberoxyd 60,95
Ammoniak 18,01.
Die selensaure Verbindung also aus:
Selensäure 29,70
Silberoxyd 54,26
Ammoniak 16,04.
Die chromsaure Verbindung aus:
Chromsäure 25,74
Silberoxyd 57,32
Ammoniak 16,94.
Diese drei Verbindungen sind dem von Berzelius
analysirten basischen schwefelsauren Kupferoxyd - Ammo-
niak analog zusammengesetzt. Sie enthalten doppelt so viel
Ammoniak als zur Sättigung der Säure nothwendig ist, und
die Säure würde mit dem Silberoxyd eine neutrale Verbin-
dung bilden. Mein Bruder hat schon mehrere mögliche
Fälle angeführt, wie man sich diese Verbindung zusam-
ınengeseizt denken kann; mir scheint jetzt die Annahme
wahrscheinlich zu seyn, dafs sie’ aus einer Verbindung
von neutralen Ammoniaksalzen mit Silberoxyd - Ammoniak
bestehen. Das chromsaure Salz sieht nämlich gelb aus,
wird aber, sobald es Ammoniak verliert, roth. Setzt man
zu einer Auflösung dieser Verbindungen in Wasser kau-
stisches Kali, so fällt sogleich ein Niederschlag nieder,
der aus Silberoxyd-Ammoniak besteht und heftig deto-
nirt; späterhin krystallisirt noch von diesem Körper aus
der Auflösung, indem Ammoniak fortgeht, heraus, denn
Silberosyd- Ammoniak ist in Ammoniak löslich.
144
Schwefelsaures Nickeloxyd.
Selensaures Nickeloxyd.
Selensaures Zinkoxyd.
Die einfache Form dieser Verbindungen ist ein Qua-
drat-Octaäder, Taf. I. Fig. 5., zu dem die Flächen e,
g, a, c und b, Fig. 7. und 8., hinzukommen.
Die Fläche e ist gleich gegen die anliegenden Flä-
chen P geneigt. th
Die Fläche g ist gleichfalls gleich gegen die anlie-
genden Flächen P geneigt.
Die Fläche @ ist gleichfalls gleich gegen die anlie-
genden Flächen P geneigt, und bildet mit ihnen einan-
der parallele Kanten.
Die Fläche c bildet mit g und / parallele Kanten,
es ist also ein stumpferes Octaäder, c ist gleich gegen
die Flächen @ geneigt, und bildet damit einander paral-
lele Kanten, woraus folgt, dals tang. 4 c!:clH zu tang.
P!. Pu sich wie 2:1 verhalten.
Die Flächen 5 bilden mit @ und g parallele Kan-
ten; sie bilden also ein stumpferes Octa@der, als die Flä-
chen a; und da jede Fläche 5 mit c und ? Kanten bil-
det, die einander parallel sind, so folgt daraus, dafs tang,
4 bi;billl zu tang. 4 al:allli wie 3:2 sich verhält.
Nach der Fläche g findet ein sehr deutlicher 'blät-
triger Bruch statt.
Bei allen drei Salzen ist die Anzahl und Ausbildung
der Flächen vollkommen dieselbe.
Die Winkel zeigten bei den Krystallen der verschie-
denen Salze keine grölsere Abweichung, als bei verschie-
denen Krystallen desselben Salzes. Beim schwefelsauren
Nickeloxyd neigte sich P zu Pl unter 139° 174/, beim
selensauren Zinkoxyd unter 138° 53’, beim selensauren
Nickeloxyd unter 138° 56’.
Wenn man die Messung des selensauren Nickeloxyds
zum Grunde legt, so ist die Neigung der Flächen zu ein-
ander folgende:
P.Pı
2 15
P: Pı—138° 56'
P: Puu— 47° 41
P:Pı—97° 41
P:g=110° 32%
e:e—=9%0°
e:2—90°
P:e=131° 28!
a:a —55° 491
a:g—=117° 545!
a:e=152° 55!
a:a—124° 11!
b: built —76° 56 u
b:5—128° 2841
c:c I —73° 40!
c:g=126° 50!
In den drei Salzen verhält sich der Sauerstoff der
Basis zum Sauerstoff der Säure, wie 1:3, und zum Sauer-
stoff das Wasser, nach dem Versuche nahe wie 1:7.
Das schwefelsaure Nickeloxyd besteht demnach aus:
Schwefelsäure 28,51
Nickeloxyd 26,71
Wasser 44,78
Das selensaure Nickeloxyd aus:
Selensäure 38,37
Nickeloxyd 22,90
Wasser 35,73
Das selensaure Zinkoxyd aus:
Selensäure 38,11
Zinkoxyd 24,13
Wasser 37,76
Ich werde im nächsten Heft eine andere Form des
schwefelsauren Nickeloxyds und schwefelsauren Zinkoxyds
beschreiben, die von dieser ganz verschieden ist; die
Annal.d. Physik. B.88. St.1. J. 1828. St. 1- K
146
beiden verschiedenen Formen hängen von der Tempera-
tur ab, bei der sich die Krystalle bilden. Selensaures
Zinkoxyd bei einer Temperatur von 10° in prismatischen
Krystallen krystallisirt, verändert seine Form schon da-
durch, dafs es nur auf ein von der Sonne erwärmtes Pa-
pier gelegt wird. Sehr gut beobachtet man diese Erschei-
nung auch beim schwelelsauren Nickeloxyd, das bei einer
Temperatur von 15° noch in prismaüschen Krystallen
krystallisirt; wenn groise Krystalle dieses Salzes der
Sonnenwärme in einem verschlossenen Gefäls ausgesetzt
werden, so behalten die Krystalle manchmal die äuisere
Form so bei, dals man z. B. die Neigung der Seiten-
flächen gegen einander noch durch Messung bestimmen
kann, bricht man sie aber entzwei, so besiehen sie aus
einer Menge von Krystallen, zuweilen von der Grölse
mehrerer Linien, die Quadrat-Octa@der sind; ich habe
solche Quadrat-Octa@der messen können. Die Verände-
rung dauerte 2—3 Tage. Ich habe den Wassergehalt
durch eine vollständige Analyse der Verbindung bestimmt;
die in Quadrat-Octa@der veränderten prismalischen Kry-
stalle, die viele Tage dem Sonnenlichte in einem offnen
Glase ausgesetzt waren, gaben 30,14 Schwefelsäure, die
Quadrat-Octaäder, die aus einer warmen Auflösung kry:
stallisirt waren, 29,58 Proc. Schwefelsäure; nimmt man
das Mittel, so enthält das Quadrat- Octaeder 30,02 Schwe-
felsäure, 28,13 Nickeloxyd und 41,55 Wasser, also 2,93
Wasser weniger als es, wenn sieben Bone Was-
ser darin sind, enthalten sollte. Es folgt aus dieser Er-
scheinung, wie aus vielen andern, die ich in meiner vor-
hergehenden Abhandlung angeführt, habe, dafs die ein-
zelnen Theile der Materie in den festen Körpern gegen
einander verschiebbar sind; dafs sie eine andere Lage
annehmen können, ohne dals der Körper flüssig wird.
147
IX. Fon einigen durch Drücken und Spalten
der Krystalle hercorgebrachten elektrischen
Erscheinungen; von Hrn. Becquerel.
(Gelesen in der K. Akad. der Wiss. zu Paris am 6. Aug. 1827.
Ann. de chim. et de pliys. XXXVI. p. 265.)
N: einigen Jahren hatte ich die Ehre in der Akademie
eine Abhandlung über die Entwickelung von Elektricität
durch Druck vorzulesen *). Diese Erregungsart, die weit
einfacher ist, als die Reibung, wird begreiflich durch den
hygrometrischen Zustand und die Temperatur der Körper,
durch die Stärke des Drucks und die Geschwindigkeit der
Trennung abgeändert. Vermöge der erhaltenen Resultate
konnte ich selbst den durch Druck hervorgebrachten elek-
trischen Erscheinungen diejenigen anreihen, welche man
beim Spalten des Glimmers und Gypses erhält, und eine
Beziehung aufstellen zwischen der Intensität der Elektri-
eität und dem zugehörigen Druck. Kein Versuch war
damals über die Gesetze der Elektricitätserregung durch
Reibung oder Druck gemacht, indem die Physiker sich
bisher nur mit der Entdeckung der Mittel beschäftigten,
das elektrische Princip in Bewegung zu setzen, und die
das Phänomen abändernden Umstände festzustellen, ohne
dafs sie suchten, die Wirkungen zu messen.
Untersuchungen der Art erforderten einen Apparat,
mittelst dessen ich die Intensität der durch den Druck
erresten Elektricität messen konnte, und der zugleich er-
laubte, die zu dieser Erregung beitragenden Ursachen
nach Belieben abzuändern. Eine gehörig eingerichtete
elektrische Wage erfüllte diesen Zweck. Da aber die
zu messenden Kräfte oft sehr schwach waren, so mufste
ich zur Drehung einen nach W ollaston’s Methode aus-
*) Einen kurzen Bericht von dieser Untersuchung findet man in
dies. Ann. Bd. 73. S. 117. P.
K2
148
gezogenen Platindraht anwenden. Mit diesem Instru-
mente versehen, fand ich, dafs bei den die Elektricität
ner wenig leitenden Körpern, wenn man sie mit gehöri-
ger Geschwindigkeit trennte, die Intensität der entwickel-
ten Elektrieität dem Drucke proportional war, d. h. dafs
beim zweifachen Drucke die intensität ebenfalls doppelt
war. Diels Gesetz nimmt ohne Zweifel bei höherem
Drucke ab, in dem Maafse, als die Theilchen an Zu-
sammendrückbarkeit verlieren, oder die Berührungsflä-
chen zu sehr angegriffen werden, um vergleichbare Re-
sultate zu geben. Dadurch, dafs ich verschiedene Mine-
ralien dem Drucke eines und desselben Körpers unter-
warf, bestimmte ich das Verhältnifs ihrer elektrischen
Fähigkeiten. Auf diese Art beobachtete ich, dafs das
elektrische Vermögen beim blättrigen Gypse dreimal
schwächer ist, als beim Kalkspath. Beide Körper, wohl-
verstanden, waren von gleicher Temperatur und in glei-
chem hygrometrischen Zustande, und ihre Flächen hatten
den Glanz, den ihnen das Spalten ertheilt.
Bei der Arbeit, welche ich mir über die elektrischen
Frscheinungen des Drucks vorgenommen, habe ich durchaus
nicht beabsichtigt zu untersuchen, ob sie durch eine andere
Ursache, als die, welche beim Reiben Elektricität erregt,
entstanden seyen. Mein Zweck war, zu sehen, wie der
Druck, den man als ein Element der Reibung betrachten
kann, auf diese Entwickelung einwirke. Da nämlich die
Reibung in der That aus einer ununterbrochenen Reihe
von Drucken besteht, so mufs die Intensität der durch
sie erregten Elektricität gleich seyn der Summe von den
durch diese einander folgenden Drucke entwickelten
Elektrieitätsmengen, weniger denjenigen, weiche sich wäh-
rend der ungemein geringen Dauer eines jeden Drucks
zur Bildung von natürlicher Elektricität wieder vereinigen.
Die Reibung ist also eine zusammengesetztere Erschei-
nung, als der Druck, bei welchem jeder Körper eine
dem Drucke proportionale Elektricitätsmenge mit sich
149
nimmt, Nach dieser Auseinandersetzung sieht man, wie
wichtig das Studium der durch Druck bewirkten elektri-
schen Erscheinungen ist.
Ich habe gezeigt, dafs, wenn zwei Körper einem
gewissen Drucke unterworfen werden, und man diesen,
ohne die Berührung zu stören, auf die Hälfte verringert
die Wirkung des fortgenommenen Drucks, je nach dem
Grade der Leitungsfähigkeit beider Körper, noch eine
Zeitlang anhält, so dafs, wenn man mit der Zusammen-
drückung aufhört, jeder dieser Körper mehr Elektricität
mit sich führt, als dem übrig gebliebenen Drucke ent-
spricht. Diese T'hatsache habe ich mit Genauigkeit er-
mittelt. Statt nun die Körper nach der Verringerung des
Druckes zu trennen, setze ich sie wiederum dem frühe-
ren, fortgenommenen Drucke aus, und wiederhole diefs
Verfahren zu mehreren Malen. Ein Versuch, worin ich
z. B. mit emer Korkscheibe und einem Kalkspathkrystall
so verfuhr, gab Folgendes. Die beiden Körper wurden
unter einen Druck von 4 Kilogrammen gebracht, dann
wurde der Druck auf die Hälfte verringert, und eine
Minute darauf trennte man die Körper. Die Intensität
der von den Korkscheiben erlangten Elektricität liels sich
durch 170 darstellen, während sie, wenn die Trennung
sogleich nach dem Drucke von 4 Kilogrammen bewerk-
stelligt worden wäre, 250 betragen hätte. Die Wirkung
des fortgenommenen Drucks bestand also zum Theil noch
fort, denn ohne denselben würde man ?3° oder 125 ge-
habt haben. Statt nun die Körper zu trennen, füge ich
den Druck von 2 Kilogrammen, der fortgenommen war,
wieder hinzu, und wiederhole diese abwechseinde Ver-
minderung und Vermehrung des Drucks zu mehreren Ma-
len. Zuletzt findet man, dafs die Korkscheibe nur die In-
tensität besitzt, welche dem stärkeren Drucke entspricht.
Fs geht hieraus also die wichüge Thatsache hervor,
dafs wenn man zwei Körper, von denen einer ein schlech-
ter Elektricitäisleiter ist, gegen einander prelst, und man
v
‚150
den Druck, bei Aufrechthaltung derselben Berührung, ge-
wisse Male abwechselnd vermehrt und vermindert, jeder
der beiden Körper bei Aufhebung des Drucks immer nur
diejenige Elektricitätsmenge, die dem stärkstten Drucke
entspricht, mit sich nimmt, obgleich geringe Reibungen
zwischen den Theilchen statt gefunden haben. Seine Wir-
kung ist also, bei jedem Körper die Menge von Elektri-
cität zu ergänzen, die er vermöge dieser letzten Wirkung
haben mulfs.
Von der beim Spalten regelmäflsig krystallisirter Kör-
P 5 5 yı
per erregten Elektricität.
Viele Thatsachen zeigen, dafs wenn zwei Körper in
Folge einer gegenseitigen Anziehung ihrer Flächen zu-
sammenhaften, und einer von ihnen kein guter Elektri-.
citätsleiter ist, sie beide, im Momente, wann sie getrennt
werden, einen Ueberschufs von entgegengesetzter Elek-
tricität annehmen. Glas, Schellack u. s. w., in Queck-
silber getaucht, üben z. B. eine gewisse Adhäsion zu dem-
selben aus. Zieht man sie heraus, so findet man, . dafs
sie einen Ueberschufs von Elektrieität angenommen ha-
ben, deren Art, wie es Hr. Dessaignes sorgfältig be-
schrieben hat, von besonderen Umständen abhängig ist.
Schellack, geschmolzen und auf Glas ausgegossen,
haftet bekanntlich daran vermöge einer Adhäsion, und
wenn man es trennt, nehmen beide Körper einen Ueber-
schuls von entgegengesetzter Elektricität an.
Es ist höchst wahrscheinlich, dafs Glas, Schellack
und andere Körper, die in Wasser getaucht sind, beim
Herausziehen elektrisirt seyn würden, wenn nicht "Was-
sertheilchen an ihrer Oberfläche haften blieben, d. h.
wenn nicht die Anziehung des Wassers zu diesen Kör-
pern gröfser wäre, als die unter seinen eigenen T'heilchen.
Eben so bekon:mt man bei den elektrischen Versu-
chen mit Druck eine desto beträchtlichere Elektricitäts-
entwickelung, je grölser die Adhärenz zwischen den
151
geprefsten Körpern ist. Zwei Korkscheiben z. B., die
zusammengedrückt gewesen sind, zeigen beim Abheben
zuweilen einigen Zusammenhalt; und dann ist die Elek-
trieitätserregung beträchtlicher, als wenn keine Adhärenz
statt gefunden hat.
Vor allem bemerkt man solche Erscheinungen, wenn
man Kork oder Hollundermark gegen eine vollkommen
polirte Fläche eines Diamanten drückt. Einige Physiker
haben diese Erscheinungen der Reibung zugeschrieben,
welche die Theilchen im Momente des Trennens der
Körper erleiden; allein diese Erklärung scheint keinen
Grund zu haben, denn der vorhergehende Versuch
beweist offenbar, dafs die partiellen Reibungen, welche
die Theilchen beim Vermindern des Drucks erfahren,
keinen Einflufs auf die Abänderung der Flektricitätsent-
wickelung ausüben. Die Elasticität ist mithin die Haupt-
ursache der Erscheinungen.
Die elektrischen Erscheinungen beim Druck und die
beim Spalten haben grolse Aehnlichkeit mit einander;
denn wenn man die Blättchen des Glimmers oder Gypses
plötzlich trennt, so nimmt jedes derselben einen Ueber-
schuls von entgegengesetzter Elektricität mit sich. Legt
man sie wiederum auf einander in derselben Lage, in
der sie vor ihrer Trennung befindlich waren, und drückt
sie schwach zusammen, so erhält man, wenn man sie
trennt, abermals dieselben elektrischen Erscheinungen.
Man sieht also, dafs der Druck, welcher mechanisch eine
Annäherung der Theilchen bewirkt, dieselben Erschei-
nungen hervorruft, als die Cohäsionskraft, welche blofs
eine innigere Berührung derselben Theilchen bedingt.
Diese Erscheinungen finden nicht in's Unbestimmte statt;
denn wenn die frisch ‘gespaltenen Blättchen der Luft aus-
gesetzt werden, verlieren sie ziemlich bald ihre elektri-
sche Eigenschaft, vielleicht wegen des hygrometrischen
Wassers, welches sie absorbiren.
Alle regelmäfsig krystallisirten Substanzen besitzen
152 | E
dieselbe Eigenschaft, wie der Glimmer und der Gyps.
Ich habe mich davon beim Kalkspath, Schwerspath, Flufs-
spath, Topas u. s. w. überzeugt. Wesentlich ist es je-
doch dazu, dafs der Krystall rein gespalten sey; denn,
wenn er gerissen oder gebrochen wird, zeigt sich keine
elektrische Wirkung Man begreiit in der That, dafs,
wenn die Spaltung nicht sauber ist, einige Blättchen die
eine Elektricität, und andere die entgegengesetzte Elek-
tricität annehmen; die Summe aller dieser, Elektricitäten
kann dann vielleicht Null seyn, und diefs beobachtet
ınan auch am häufigsten.
Der Topas zeigt nur in einer Richtung einen Blätter-
durchgang, nämlich senkrecht auf der Axe des Krystalls,
nach welcher die Vertheilung der Elektrieität geschieht,
wenn man die Temperatur dieses Minerals um einige Grade
erhöht. Die natürlichste Annahme, welche sich aufdringt,
ist die, dafs sich die Blättchen im Momente ihrer Tren-
nung in zwei verschiedenen elektrischen Zuständen befin-
den, so dafs sie als Elemente einer Säule betrachtet wer-
den können. Indefs verhalten sich die Sachen anders,
Denn es müfsten die in Bezug auf einen der Scheitel des
Krystalls ähnlich liegenden Blättchen stets dieselbe Elek-
tricität durch die Spaltung annehmen, allein diefs geschieht
nicht; man erhält bald die eine, bald die andere Elektri-
cität. Die Art der Elektrieität hängt also bei der Spal-
tung von besonderen Umständen ab, und nicht von der
Lage der Blättchen. Im Momente der Trennung findet
also eine Erschütterung der Theilchen statt, welche jede
der Flächen bestimmt, die eine oder die andere Elektri-
cität anzunehmen.
153
x. Ob das Tellur metallisch in concentrirter
Schwefelsäure gelöst enthalten seyn könne;
vom Prof. I. IV. Fischer in Dreslau.
M. Magnus Ansicht *) über die Wirkung der con-
centrirten Schwefelsäure auf Selen, Schwefel und Tellur,
kann ich mich nicht befreunden, vielmehr finde ich mich
veranlafst, die bisherige, nach welcher diese Stoffe auf
Kosten der Schwefelsäure eine Oxydation erleiden, zu
vertheidigen. ‘Was zuvörderst die Gründe betrifft, wel-
che Magnus gegen die bisherige Annahme einer Oxyda-
tion anführt, so beziehen sie sich fast einzig und allein
auf das Verhalten des Tellurs, und lassen sich leicht be-
seiligen, wenn man annimmt, dafs das "Tellur eine nie-
drigere Oxydation, als zur Bildung einer Basis nöthig
ist, erleidet. Auch ist die Annahme wohl nicht seltsam
zu nennen, dafs durch das Vermischen mit Wasser die
gebildete Auflösung wieder in Tellur und Schwefelsäure
zersetzt werde, indem durch den Zusatz von Wasser und
die bedeutende Anziehung der Schwefelsäure zu demsel-
ben die Verwandtschaftsverhältnisse, durch welche vorher
das Tellur auf Kosten der Schwefelsäure oxydirt worden
ist, dergestalt umgeändert werder können, dafs nunmehr
die unvollkommene Schwefelsäure auf Kosten des oxy-
dirten Tellurs wiederum zu vollkommener Säure umge-
schaffen wird. Aber, was spricht, könnte mir Magnus
entgegensetzen, denn eigentlich für die Oxydation dieser
drei Stoffe bei ihrem Auflösen in Schwefelsäure? Fol-
gende drei Umstände:
Erstens, dafs sich das Tellur, wie das Selen und
der Schwefel, mit einer specifisch verschiedenen, ihm
eigenthümlichen Farbe in der farblosen Schwefelsäure
auflöst. Freilich kann die Farbe an und für sich we-
*) Dies. Ann. Bd. 86. S. 491.
154.
weder die Identität, noch die Verschiedenheit eines Kör-
pers darthun, indem wir in der That sehr viele verschie
dene Körper von einer und derselben Farbe, und um-
gekehrt auch einige einzelne kennen, die nach ihrem
verschiedenen Aggregatszustand auch eine verschiedene
Farbe besitzen, wie Selen, Schwefelantimon, chromsau-
res Silberoxyd u. s. w. Wenn aber ein eigenthümlich
gefärbier Stoff bei der Auflösung in einer farblosen Flüs-
sigkeit eine so sehr verschiedene Farbe annimmt, wie das
bei der Auflösung jener drei Stofie in Schwefelsäure der
Fall ist, so sind wir wohl berechtigt, hier eine wesentli-
che chemische Veränderung anzunehmen; und dafs hier
nach der Natur dieser Körper eine Oxydation derselben
auf Kosten der Schwefelsäure das wahrscheimlichste ist,
versteht sich von selbst.
Der zweite Umstand, der für die Oxydation spricht,
ist: dafs dieselbe doch unbezweifelt, wie auch Magnus
angiebt, beim Erwärmen statt findet. Nach einer schon
längst gemachten Beobachtung aber findet bei jeder Säure,
welche bei erhöhter ‘Temperatur auf Metalle einwirkt,
diese Wirkung, obgleich, wie natürlich, in geringerem
Grade auch bei der gewöhnlichen "Temperatur statt.
Um jedoch nicht bei bloisen theoretischen Erörte-
rungen stehen zu bleiben, suchte ich die Erscheinungen,
welche bei der Auflösung des Tellurs in Schwefelsäure
statt finden, näher zu erforschen, und da ergab es sich,
erstens, dafs nicht biols, wie Magnus angiebt, beim Zu-
tritt der Luft durch Anziehung von Feuchtigkeit schwef-
lige Säure entwickelt wird, sondern, dafs diels auch beim
Auflösen des Tellurs in concentrirter Schwefelsäure in
sorgfältig verschlossenen Gefälsen statt findet. Und zwei-
tens, dafs beim Vermischen der rothen Auflösung mit
Wasser ein grofser Theil des Tellurs zwar als ein schwarz-
braunes, sehr lockeres Pulver abgeschieden wird, ein Theil
aber als Oxryd gelöst bleibt. Höchst wahrscheinlich findet
etwas Aechnliches beim Selen statt, so dafs auch hier ein
| 155
Theil als selenige Säure aufgelöst bleiben möchte. Die
Wirkung des Wassers wäre demnach hier analog der bei
vielen andern Prozessen, dafs nämlich aus dem niedrigen
Oxyde in der concentrirten Schwefelsäure in sofern ein
höheres gebildet wird, als ein Theil desselben sich re-
dueirt.
XI. Ueber den Datolith von Andreasberg.
(Auszug aus den Götting. gelehrten Anzeigen. 1828. No. 9. $. 81.)
Seit seiner Entdeckung bei Arendal in Norwegen, hat
man den- Daiolith nur in Tyrol und an wenig anderen
Orten angetroffen. Vor einiger Zeit ist er jedoch auch
am Harze, in der Gegend von Andreasberg, aufgefunden,
und diefs hat die HH. Hofr. Stromeyer und Haus-
mann zu einer gemeinschaftlichen Untersuchung dieses
Yossiles veranlalst, von der das Folgende einen kurzen
Auszug darstellt.
Der Datolith kommt im Wäschgrunde bei Andreas-
berg, am Fulse des Mathias-Schmidt-Berges, gangförmig
im Grünstein vor, der in dem Thonschiefergebirge der
Andreasberger Gegend eine mächtige Einlagerung bildet.
Begleitet ist er von Quarz, und zuweilen von einem,
noch näher zu bestimmenden krystallinischen, feldspath-
artigen Fossile. Es verdient hiebei beachtet zu werden,
dafs in dem, mehrere merkwürdige Mineralkörper beher-
bergenden Grünstein des Harzes, an verschiedenen Stel-
len Axinit vorkommt, der durch seinen, wenn gleich nur
geringen Boraxsäure-Gebhalt, in einem gewissen Verwandt-
schaftsverhältnisse zum Datolithe steht.
Der Andreasberger Datolith findet sich sowohl derb,
in seinen ausgezeichneten krystallinisch -körnigen Abson-
derungsformen — auf welche sich der für ihn gewählte
Name bezieht — als auch in schönen Krystallen, von -
denen einige beinahe die Gröfse von einem halben Zoll
156 N
erreichen, die aber gemeiniglich so unter einander ver-
wachsen sind, dafs die Krystallisationen selten vollstän-
dig sich darstellen. Die Krystallform kommt, nach der
von Hrn. Hofr. Hausmann gegebenen Beschreibung,
mit der des Datoliths von Theifs in Tyrol überein *).
Die Krystalle, welche meist platte und glänzende Flä-
chen haben, sind gemeiniglich durchscheinend, einzelne
von ihnen jedoch halkdurchsichtig bis in’s Durchsichtige.
Die weilse Farbe hat am häufigsten einen Strich in’s
Grüne, seltener in’s Rothe. In den übrigen Kennzeichen |
stimmt der Andreasberger Datolith mit dem Arendaler
überein, |
Das specifische Gewicht dieses Datoliths ist nach
Hrn. Hofr. Stromeyer’s Wägungen grölser, als es die
früheren Angaben bezeichneten. Es fand sich in einem
Versuche bei +14°,5 C. und 0”7492—=3,3463, und in
einem andern, bei 12° C. und 0",7472—=3,3422. In-
dels ergab sich auch bei einem sehr reinen Arendaler
Datolith das spec. Gewicht, ebenfalls nach zwei Wägun-
gen, zu 3,3532 und 3,3550, also im Mittel zu 3,3541,
bei 15° C. und 0%,7634.
Das Verhalten vor dem Löthrohr ist das bekannte.
Dabei wurde bemerkt, dafs der Datolith, für sich, der
äufsersten Spitze der Löthrohrflamme eine schwach grüne
Farbe ertheilt, wogegen vor der Marcetschen Lampe die
Flamme lebhaft und schön grün gefärbt wird, was noch
ausgezeichneter beim -Boracite geschieht. |
Beim Glühen giebt er völlig reines, von Boraxsäure |
freies Wasser aus, verliert es aber erst bei starker Roth-
glühhitze. Die Menge desselben betrug auf 100 Datolith
in drei Versuchen: 5,776, 5,734 und 5,627, also im Mit-
tel 5,712. Durch diesen Wasserverlust wird der Dato-
*) Nach den Messungen, die Prof. G. Rose an Exemplaren vor-
genommen, welche Hr. Oberbergrath von Rıbbentrop dem
Prof. Mitscherlich überbracht hat, zeigt der Andreasberger
Datolith ganz die in Mohs Charakteristik, Bd. 2. Taf. V. Fig. 69.
abgebildete Krystallform. P.
157
lith opak, und, wenn das Feuer sehr stark gewesen, er-
“ leidet er auf der Oberfläche eine anfangende Verglasung,
wodurch er ein emailleartiges Ansehen erhält.
Zur Bestimmung der übrigen Bestandtheile, die, vor-
läufigen Versuchen zufolge, nur in Kalk, Boraxsäure und
Kieselerde bestehen, sind zwei Analysen angestellt. Bei
dem einen wurde das Fossil mittelst Salpetersäure und
bei dem andern mittelst Salzsäure aufgeschlossen. Das
fernere Verfahren war folgendes. Nachdem zuvor die
Kieselerde auf die bekannte Weise abgeschieden war,
wurde die Flüssigkeit mit ätzendem Ammoniak möglichst
neutralisirt, bis zum Sieden erhitzt, und dann der Kalk
durch kohlensaures Ammoniak gefäll. Das Fehlende
wurde als Boraxsäure in Rechnung genommen, da eine
directe Bestimmung, durch Abdampfen der Flüssigkeit
zur Trockne und Erhitzen des Rückstandes, wegen theil-
weiser Verflüchtigung dieser Säure, kein zuverlässiges Re-
sultat lieferte. Hiedurch ergab sich nachstehende Zu-
sammenselzung:
T. II.
Kalk 35,445 35,887
Kieselerde 37,956 37,157
Boraxsäure 18,847 19,690.
Also mit Einschlufs des Wassers in Hundert:
Kalk 395,67
Kieselerde 37,36
Boraxsäure 21,26
Wasser 5,71.
Diefs Fossil scheint mithin, wie Hr. Hofr. Stro-
meyer bemerkt, eine hydratische Verbindung von drei-
fachkieselsaurem Kalk mit doppeltboraxsaurem Kalk zu
seyn.
158
XII Dee ın I auf die Zusam-
mendrückbarkeit der Flüssigkeiten.
(Aus einem Schreiben des Hrn. Prof. Oersted an den Herausgeber.)
Kopenhagen d. 29. Jan. 1828.
— Die HH. Colladon und Sturm verwerfen das frü-
her von mir angegebene Verfahren, das Wasser in der
engen Röhre der Compressionsflasche mit Quecksilber zu
sperren. ich bin hierin mit ihnen einverstanden, und
habe schon vor mehr als einem Jahre der Gesellschaft
der Wissenschaften hieselbst und vielen Liebhabern der
Physik einen Apparat gezeigt, worin die enge Röhre der
Flasche mit Luft gesperrt ist. Auch habe ich an der
Compressionsflasche eine andere Verbesserung angebracht,
die noch von Keinem versucht zu seyn scheint. Die
enge Röhre ist nämlich nicht an die Ylasche angeschmol-
zen, sondern in ihrem Halse eingeschliffen. Durch diese
Einrichtung, welche in dem Gebrauche grofse Bequem-
lichkeit mit sich führt, ist es mir möglich auch Glasstücke
in die Flasche zu bringen, und so über die durch Druck
bewirkte cubische Zusammenziehung des Glases directe
Versuche anzustellen. Zwar haben diese Versuche mich
noch zu keinem ganz befriedigenden Resultate geführt,
es sind aber dabei merkwürdige Phänomene vorgekom-
men, über die ich noch einige Versuche anzustellen habe.
Sehr klein ist die Zusammenziehung auf jeden Fall, und
ich habe starke Gründe zu vermuthen, dafs dieselbe eher
geringer als grölser seyn werde, als 3,3 Milliontel, wie
sie von Colladon und Sturm gefunden ist. Ich brau-
che übrigens für die Berechnung meiner Versuche nicht
direct die cubische, sondern nur die lineare Zusammen-
ziehung des Glases, habe aber die lineare aus der cubi-
schen berechnen gewollt, da ich glaube, dafs ein Zug
die Glasstäbe etwas dünner, ein Druck dagegen diesel-
ben etwas dicker macht, und also der erstere weder eine
reine Längenausdehnung, noch der letzte eine reine Län-
genzusammenziehung zeigt.
159
Ueber den Einflufs der Temperatur auf die Zusam-
mendrückbarkeit habe ich auch viele Versuche gemacht,
und gefunden, dafs auch Canton darin Recht gehabt hat,
dafs das Wasser beim Gefrierpunkt zusammendrückbarer
ist, als bei höheren Temperaturen. Bei 0° R. ist die Zu-
sammendrückbarkeit des Wassers ungefähr um ein Zehn-
tel gröfser als bei 10°. Bei höheren Temperaturen ist
sie noch geringer, aber nicht in so starkem Verhältnisse.
Sie wissen, dafs Perkins Bestimmungen über die
Zusammendrückbarkeit des Wassers sehr von Canton's,
durch mich bestätigten und neuerdings durch Colladon
und Sturm noch weiter befestigten Ängaben abweichen.
Diese Nichtübereinstimmung liegt gewils in keinem Beob-
achtungsfehler dieses ausgezeichneten und geistreichen Me-
chanikers, sondern nur darin, dafs seine Maschine dem
Wasser einen bedeutenden Stofs mittheilt, und mithin
stärker wirkt; aber die anderen Methoden, besonders
die meinige, nur einen so langsamen Stofs mittheilt, dafs
dieser als ein blofser Druck betrachtet werden kann; wozu
noch kommt, dals die Beobachtung bei ruhender Wasser-
säule geschieht, dagegen Perkins bei seiner Maschine
nur beobachten kann, was im Moment des gröfsten Druk-
kes oder Stoflses geschehen ist.
Ich habe meinem Apparate noch mehrere Verbesse-
rungen gegeben, die seinen Gebrauch ausnehmend er-
leichtern; ich kann aber, ohne die Gränzen eines Briefes
zu Den a keine Rechenschaft geben. —
XII. Bei, nn en ER BE aus
Schwefelarsenik bei gerichtlich - chemischen
Untersuchungen.
D. das von Berzelius angewandte Verfahren, mit-
telst des Löthrohrs kleine Mengen von Arsenik aus sei-
ner Verbindung mit Sauerstoff oder Schwefel zu reduci-
ren, den Lesern im Bd. 82. S. 71. und Bd. 83. S. 243.
mitgetheilt worden ist, so werden folgende, nachträgliche
160
Bemerkungen dieses Chemikers in Bezug auf die letztere
Reduction hier nicht am unrechten Orte stehen.
Bei gerichtlich-chemischen Untersuchungen, sagt der-
selbe in Se neuen Auflage seines Lölhrohrhuce ist
es oft von der gröfsten Wichtigkeit, aus Schwefelarsenik
das Arsenik metallisch herstellen zu können. Zuweilen
glückt diefs ganz vortrefflich, wenn man das Schwefel-
arsenik auf den Boden einer am Ende ausgezogenen und
daselbst verschlossenen Glasröhre bringt (wie sie in Bd. 82.
S. 72. abgebildet ist, jedoch braucht As ae Theil
nur halb so lang, wie dort zu seyn. P.), vome ein
Stahldraht hineinsteckt, und über diesen, nachdem man
ihn zum starken Glühen gebracht, das Schwefelarsenik
langsam in Dampfgestalt hinwegleitet. Das Arsenik wird
dabei redueirt, und setzt sich vorne in Dampfgestalt ab.
Allein diefs milsglückt auch oft, so dafs, wenn man nur
kleine Quantitäten besitzt, sich nicht darauf verlassen
kann. Dagegen schlägt die folgende Reductionsmethode
niemals fehl. Man bringe der Schwefelarsenik in eine
offene Glasröhre, welche die Dicke einer Schreibfeder
und 4 bis 5 Zoll Länge besitzt, und röste es nun auf
die Weise, dafs man das Rohr schief hält, und diefs
oberhalb der Probe erhitzt, wodurch der’ Dampf über
die heiflseste Stelle hinweggehen und verbrennen mulfs.
Die Röstung mufls so langsam betrieben werden, dafs
nichts unv a annt fortgehe. Die arsenichte Säure schielet
an, und wird nach einer Steile hingetrieben. Man zieht
die Röhre daneben aus, jagt die arsenige Säure in den
ausgezogenen Theil, und reducirt sie daselbst mittelst
Kohle.
In Bezug auf die, in dies. Ann. Bd. 82. S. 72. be-
schriebene Reductionsmethode der arsenichten Säure mit-
telst Kohle, verdient übrigens noch bemerkt zu werden,
dafs es, nach den späteren Erfahrungen von Berzelius
vortheilhafter ist, einen einzigen langen Splitter von Kohle
in den verengerten Theil der Kolre zu schieben, als Koh-
lenpulver daselbst hineinzuschütten, da letzteres wegen der
darin eingeschlossenen Luft fast immer beim Erhitzen zer-
streut wird. Mit einem Kohlensplitter dagegen gelingt die
Reduction immer ganz vorzüglich.
Gedruckt bei A. W. Schade in Berlin.
ANNALEN
DER PHYSIK UND CHEMIE.
JAHRGANG 1828, ZWEITES STÜCK.
I. Ueber die Zusammendrückbarkeit der Flüs-
sigkeiten; eon den Herren Colladon und
Sturm aus Genf.
(Schlufs).
I. Wärmeentwicklung beim Zusammendrücken der
Flüssigkeiten.
D. bei der Zusammendrückung der Körper auftreten-
den Wärmeerscheinungen haben seit einigen Jahren die
Aufmerksamkeit mehrerer Mathematiker und Physiker auf
sich gezogen. Die Kenntnifs dieser Erscheinungen schliefst
sich an die wichtigsten Fragen in der Physik, und kann
vielleicht zu höchst interessanten Folgerungen über die
Natur der Wärme selbst und über die zwischen ihr und
den verschiedenen Körpern stattfindenden Beziehungen
führen.
- Für die Mathematiker haben diese Untersuchungen
eine neue Wichtigkeit erlangt, seitdem Laplace gelehrt,
wie man sie auf die Theorie des Schalles anzuwenden
habe, indem er gezeigt, dafs man die mathematische For-
mel für die Geschwindigkeit des Schalls mit den Resul-
taten der Erfahrung in Uebereinstimmung bringt, wenn
man die bei der ZU mmendrückune der Luft entwickelte
‘Wärme in Rechnung zieht.
Die Erscheinungen der Wärmeentwicklung bei der
Zusammendrückung von Gasen sind uns gegenwärtig fast
Annal. d. Physik.B.88.$t.2.3.1828. St. 2. L
> 162
.
| ; %
gänzlich bekannt, Dank sey es den Arbeiten des Hermm
Gay-Lussac, der HH. Clement und Desormes,
und den neueren Untersuchungen der HH. de Larive
und Marcet.
Den HH. Berthollet und Pictet verdankt man
Beobachtungen über die Temperaturerhöhung, welche
beim Prägen der Münzen durch die Zusammendrückung
der Metalle entsteht. Rumford und Morosi haben
Untersuchungen über die beim Reiben der Metalle er-
regte Wärme angestellt; allein wegen ungemeiner Schwie-
rigkeit dieser Gattung von Versuchen ist es nicht sehr
wahrscheinlich, dafs man bei ihnen zu recht genauen Re-
sultaten gelange.
Was die Wärmeentwicklung betrifft, welche die Zu-
sammendrückung der Flüssigkeiten zu begleiten scheint,
so ist sie noch nicht auf directem Wege untersucht. Die
einzigen Versuche, welche bisher über diesen Gegenstand
gemacht worden, sind die von Hın. Dessaignes, und
die, welche Hr. Oersted in seiner Abhandlung über
die Zusammendrückbarkeit des Wassers beschrieben hat.
Ersterer sagt in einer Notiz im Bulletin de la So-
ciele philomalique, dafs es ihm gelungen sey, aus meh-
reren Flüssigkeiten, als er sie stark und rasch zusam-
mendrückte, Licht zu entwickeln. Hr. Oersted dage-
gen sagt, er habe vergeblich versucht, durch eine Zusam-
mendrückung von sechs Atmosphären Wärme zu entwik-
keln. Nach seinem Versuche war es auch zweifelhaft,
ob es gelingen werde, die bei der Zusammendrückung
von Flüssigkeiten entwickelte Wärme mit Genauigkeit
zu messen. Um hoffen zu können, dafs die Wärmeent-
wicklung sichtbar werde, mufste man einen Apparat an-
wenden, der noch sehr geringe Grade von Wärme er-
kennen liefs, und zugleich beträchtlichen Drucken und
Stölsen zu widerstehen vermochte. Der von uns ange-
wandte scheint uns beide Bedingungen zugleich zu er-
füllen. _ Er besteht (Taf. I. Fig. 5.) aus einem Glas-
163
ballon 55, der ungefähr & Liter fafst, und in den Wän-
den 25—35 Millimeter dick ist, so dafs er rasche Zusam-
mendrückungen von vielen Atmosphären ertragen kann.
In der Mitte dieser Kugel ist die Spirale Z eines Bre-
guet’schen Thermometers aufgehängt. Ein kleiner Grad-
bogen darunter dient zur Messung der Abweichungen der
Nadel. Diefs Thermometer befindet sich also in eine
hinlängliche Masse der Flüssigkeit eingetaucht, und es
ist unmöglich, dafs diese sich in ihrer Temperatur verän-
dern könne, ohne dafs man nicht auch in demselben Au-
genblicke davon unterrichtet werde.
Der Widerstand der Flüssigkeit macht das Beobach-
ten dieses Thermometers hier weit leichter, als in Gasen,
wo sein Stand wegen des Schwankens der Nadel sehr
schwer zu beobachten ist. Nachdem der Ballon mit
einem durch Sieden luftleer gemachten Wasser gefüllt
worden, schrauben wir ihn an eine Compressionspumpe,
die in einem Schraubenstock gut befestigt war. Um zu-
nächst die Wirkung einer langsamen Zusammendrückung
auf die Temperatur der Flüssigkeit zu erfahren, bedien-
ien wir uns eines, an dem Cylinder der Pumpe befe-
stigten Rades mit Schraube ohne Ende. Als wir das
Wasser im Ballon bis zu 36 Atmosphären zusammenge-
drückt hatten, beobachteten wir eine Ablenkung der Na-
del am Thermometer, aber in einem entgegengesetzten
Sinne, als dem von einer Temperaturerhöhung bewirk-
ten. Diese Ablenkung betrug für 12 Atmosphären un-
gefähr einen Grad der thermometrischen Theilung. Sie
läfst sich sehr gut aus der ungleichen Zusammendrück-
barkeit der beiden Metalle, aus welchen das Thermome-
ter bestand, erklären, Da wir indefs keine genaue Mes-
sungen über die Zusammendrückbarkeit des Platins be-
sitzen, so können wir nicht entscheiden, ob die Ablen-
kung genau so grols war, wie sie nach der Verschieden-
heit in der Zusammendrückbarkeit dieses Metalles und
des Silbers seyn mulste, oder ob sie durch einen sehr
L2
164 I
kleinen . Temperaturanwuchs etwas geringer geworden.
‘Wenn man indels erwägt, dafs bei den meisten Metal-
len ein Druck -Unterschied von wenigstens 15 Atmosphä-
ren noch keine Zusammenziehung bewirkt, die der durch
eine Temperaturerniedrigung von nur einem Grad hervor-
gebrachten gleich kommt; so kann man mit Sicherheit
schliefsen, dafs eine langsame Zusammendrückung von
36 Atmosphären die Temperatur noch nicht um einen
einzigen Grad verändert. _Da wir dachten, dafs die
Schnelligkeit der Zusammendrückung einigen Einfluls ha-
ben könnte, so nahmen wir die Schraube ohne Ende
des Rades fort, und bewerkstelligten die Zusammen-
drückung mittelst eines Hebels //. So konnten wir in we-
nigstens einer Viertelsekunde einen Druck von 30, Atmo-
sphären hervorbringen. Die Ablenkungen der Nadel wa-
ren an Gröfse und Richtung genau denen bei einer lang-
‚samen Zusammendrückung gleich. Da indefls diese Zu-
sammendrückung noch nicht als augenblicklich betrachtet
werden konnte, so wiederholten wir die Versuche in der
Art, dafs wir den Stempel durch Hammerschläge hinein-
stielsen. Aufser den geringen Schwankungen, welche die
Nadel des Thermometers durch den Stofs erlitt, beob-
achteten wir noch constant eine negative Ablenkung, ob-
gleich die Schläge des Hammers so stark waren, dafs am
Ende der Kolbenstange viel Metall umgebogen wurde.
Bei Wiederholung dieser Versuche mit Alkohol, er-
hielten wir ähnliche Resultate. Nur schien uns die Ab-
lenkung geringer zu seyn, und selbst die Schläge des
Hammers bewirkten anscheinend eine geringe positive
Ablenkung des 'Thermometers.
Der Schwefeläther war die passendste Flüssigkeit,
um die Wärmeentwicklung sichtbar zu machen, da seine
Zusammendrückbarkeit dreimal so grofs als die des Was-
sers ist. Deshalb nahmen wir, statt des Alkohols, Aether
von 64 Graden.
Langsame Zusammendrückungen von 30 und 36 At-
165
mosphären hatten fast keinen Einflufs auf das Thermo-
meter; die Nadel schien fast still zu stehen, und die Zu-
sammenziehung der Spirale -war fast unmerklich. Diels
beweist, dafs die entwickelte Wärme ungefähr 1 oder
2 Grade betrug. Als wir indefs die Zusammendrückung
durch Schläge eines Hammers bewerkstelligten, zeigte die
Nadel beständig eine Temperaturerhöhung von 4 bis 6
Graden des Breguet’schen Thermometers an.
Wir hatten diese Temperaturerhöhung schon bei
früheren Versuchen bemerkt, bei welchen ein Druck von
40 Atmosphären schleunig hervorgebracht wurde; der Appa-
rat war dabei derselbe, aber die Compressionspumpe war
durch einen mit comprimirter Luft gefüllten Recipienten 7
(Taf. I. Fig. 6.) ersetzt, der mit einem, mit dem innern
des Ballons in Verbindung stehenden Manometer verse-
hen war. Die Resultate, welche wir hiebei erhielten,‘
wichen von denen, welche die Schläge mit dem Ham-
mer lieferten, nicht sehr ab. „Das genannte Verfahren
hat den Vortheil, einen völlig bestimmten und während
des Versuchs sich gleich bleibenden Druck zu bewirken;
‚da es indels schwer hält, die Luft so stark zu comprimi-
ren, und die Kraft, welche zum Oeffnen des Hahnes er-
forderlich ist, die Nadel fast eben so stark erschüttert,
als die Schläge mit dem Hammer, so haben wir vorzugs-
weise die Compressionspumpe angewandt. Nimmt man
bei diesen Versuchen, statt der Breguet’schen Ther-
mometer, kleine sehr empfindliche Quecksilberthermome-
ter, welche oben offen sind, so beobachtet man- fast be-
ständig, dafs die Quecksilbersäule steigt, was anscheinend
eine merkliche Temperaturzunahme bewiese. Wir haben
indefs bemerkt, dafs dieses Steigen davon herrührt, dafs
die Kugel inwendig und auswendig einen ungleichen Druck
erfährt, indem der äufsere Druck durch die Reibung der
Quecksilbersäule in dem Haarröhrchen gehindert wird,
sich augenblicklich dem Quecksilber in der Kugel mitzu-
theilen.
‚166
Durch diese Versuche scheint uns erwiesen: 1) dafs
die Temperatur des Wassers sich durch eine plötzliche
Zusammendrückung von 40 Atmosphären nicht merklich
erhöht; 2) dafs eine, in etwas mehr als einer Viertelse-
kunde, bis auf 36 und 40 Atmosphären steigende Zu-
sammendrückung den Alkohol und Aether nicht um einen
Centesimalgrad in ihrer Temperatur erhöht; dafs aber eine
noch raschere Zusammendrückung, wie die, welche man
mit dem Schlage eines Hammers hervorbringt, aus dem
Schwefeläther so viel Wärme entwickelt, um dessen Tem-
peratur um ungefähr 4 bis 5 Centesimalgrade zu erhöhen.
Am Schlusse dieser Abhandlung werden wir noch
einen ferneren Beweis geben, dafs sich bei der raschen
Zusammendrückung des Wassers wenig Wärme entwik-.
kelt, nämlich dadurch, dafs wir die beobachtete Ge-
schwindigkeit des Schalls in Wasser mit der vergleichen,
welche die Laplace’sche Formel ohne Berücksichtigung
einer Temperaturerhöhung liefert. Dieser Vergleich giebt
eine ausgezeichnete Bestätigung von den in diesem Arti-
kel enthaltenen Versuchen.
Es ist ohne Zweifel schwierig, diese positiven Re-
sultate mit den Versuchen des Hrn. Dessaignes theo-
retisch zu vereinbaren; nichts berechtigt uns aber zu der
Behauptung, dafs das Licht, welches dieser Physiker bei
sehr mächtigen Zusammendrückungen in Flüssigkeiten beob-
achtet haben will, auf eine grofse Temperaturerhöhung
deute. Man mufs diese Erscheinung mit der Lichterschei-
nung zusammenstellen, welche beim Zusammendrücken
einiger starren Körper auftritt, z. B. des Quarzes, der,
wenn man ihn im Dunklen stöfst, leuchtend erscheint,
ohne dals sich, selbst bei mehrmaliger Wiederholung des
Stolses, ihre Temperatur merklich erhöht.
Il. Untersuchungen über den Einflu[s der Zusammen-
drückung auf das Leitvermögen für Elektrieität.
Zu diesen Untersuchungen nahmen wir GlJasröhren,
die ungefähr 3 Decimeter lang und an beiden Enden ver-
167
schlossen waren (Taf. II. Fig. 7.). Um den elektrischen
Strom hineinzuleiten, waren an die Enden mit der Lampe
Platindräthe angelöthet, die zum Innern führten. Die Zu-
sammendrückung theilte sich der in dieser Röhre enthal-
tenen Flüssigkeit durch eine zweite Röhre Z mit, welche
an die Mitte der ersten senkrecht gegen deren Länge an-
geschmolzen war, so dafs die Figur eines T gebildet wurde;
durch diese zweite Röhre wurde der Apparat mit der Flüs-
sigkeit gefüllt. Dann brachte man eine Compressionspumpe
daran, die mit einem Manometer mm versehen war.
Mittelst dieses Apparats kann die Flüssigkeit, welche
den elektrischen Strom hindurch läfst, comprimirt wer-
den, ohne dafs eine andere Ursache, als die Compres-
sion, auf das Leitvermögen einwirken kann. Um einen
Strom zu haben, dessen Intensität während der nöthigen
Dauer eines Versuchs meist constant war, brauchten wir
einen Trogapparat, der mit reinem oder schwach gesal-
zenem Wasser geladen war; das eine Ende stand in Ver-
bindung mit einem Galvanometer von 2 Nadeln g, des-
sen Draht einen Theil der Kette ausmachte. Man regu-
lirte zunächst den Apparat auf die Art, dafs weun man
die Kette mit der in die Röhre gebrachten Flüssigkeit
schlofs, die Ablenkung des Galvanometers wenigstens
15 Grad schwächer war, als bei Schlielsung der Kette
mit Quecksilber. Man war also gewils, dafs diese Ver-
ringerung von 15 Grader von dem unvollkommenen Leit-
vermögen der.zu dem Versuche genommenen Flüssigkeit
herrührte, und dafs sie hinlänglich war, um sehr kleine
Unterschiede in dem Leitvermögen wahrnehmen zu kön-
nen. Wir bedienten uns nämlich eines Galvanometers,
dessen obere Nadel einen sehr feinen Glasfaden trug,
und damit auf einem Kreis von drei Zoll Halbmesser
noch leicht die Viertel eines Grades angab.
Nachdem unsere Apparate mit destillirtem Wasser ge-
füllt worden waren, leiteien wir. einen elektrischen Strom
durch dasselbe, welcher die Nadel um 22 Grad ablenkte.
168
Als wir diese Wassersäule fortnahmen und sie durch
Quecksilber ersetzten, stieg die Ablenkung auf 76°. Der
Unterschied in der Ablenkung, der in diesem Falle von
dem geringeren Leitvermögen des Wassers herrührt be-
trug also 54°.
‚Folgende Tafel zeigt die Ablenkungen, welche bei
Zusammendrückungen von 5, 10, 20 und 30 Atmosphä-
ren beobachtet wurden.
| Atmosphären. | Grade der Ablenkung.
1 222
5 223
Reines Wasser 10 224
20 23
30 23
Man sieht aus dieser Tafel, dafs die, vermöge der
Zusammendrückung des Wassers erfolgte Näherung sei-
ner Theilchen, keinen recht merklichen Einflufs auf das
Leitvermögen desselben hat. Der Unterschied von einem
Viertelgrade in der Ablenkung ist zu klein, als dafs man
aus ihn mit Sicherheit auf eine Aenderung im Leitvermögen
schliefsen könnte. Diefs Resultat verdient um so mehr
Beachtung, als diese 30 Atmosphären eine Zusammen-'
ziehung bewirken, welche der durch eine Temperatur-
erniedrigung von 3 Graden hervorgebrachten gleich ist,
und eine solche Wärmeverringerung das Leitvermögen
des Wassers merklich verändert. '
Ein ähnlicher Versuch, mit einer concentrirten Auf
lösung von Ammoniak angestellt, gab dasselbe Resultat,
d. h. die Ablenkung des Galvanometers war beinahe
gleich, die Flüssigkeit mochte beim Hindurchgehen des
elektrischen Stromes zusammengedrückt seyn oder nicht.
Als wir den Strom durch eine lange, in einem Haar-
röhrchen enthaltene Säule Quecksilber gehen liefsen, konn-
ten wir gleichfalls keine Veränderung im Leitvermögen
hervorbringen. Nicht so der Fall war es mit der Salpe-
169
tersäure. Als wir sie zusammendrückten, fanden wir,
dafs die Ablenkung der Nadel um eine merkliche Gröfse
abnahm, wie es die folgenden, aus drei Versuchen ab-
geleiteten Resultate zeigen.
| Atmosphären. | Grade der Ablenkung.
1 47
5 47
Salpetersäure 10 463
20 46
30 443
Als die Säule von Salpetersäure fortgenommen und
durch einen Tropfen Quecksilber ersetzt wurde, stieg die
Ablenkung auf 63°. Der Unterschied von 16° rührte
folglich von dem unvollkommenen Leitvermögen der Sal-
petersäure her. Dafs das Leitvermögen dieser Säure un-
ter einem starken Drucke abnimmt, scheint uns nicht von
einem Widerstande herzurühren, den etwa die grölsere
Nähe der Theilchen dem Durchgange der Elektricität ent-
gegensetzt, weil bei stärker zusammendrückbaren Flüssig-
keiten, wie z. B. bei reinem und bei dem mit Ammoniak ge-
sättigtem Wasser, diese Näherung keinen Einfluls auf das
Leitvermögen hat. Vielmehr scheint uns diese Erschei-
nung einer andern Ursache zugeschrieben werden zu müs-
sen, nämlich der Veränderung, welche die Erhöhung des
Drucks in der Verwandtschaft der Elemente der Flüssig-
keit hervorbringt.
Man kann nämlich mehrere Erscheinungen bei der
Leitung der Elektricität in Flüssigkeiten, z. B. die geringe
Intensität eines Stromes, der durch reines Wasser geht,
und die beträchtliche Zunahme dieser Intensität durch Zu-
satz einer sehr geringen Menge von einer Säure, einer
Base oder einem löslichen Salze, nicht anders erklären,
als wenn man mit mehreren berühmten Chemikern und
Physikern annimmt, dafs dieser Durchgang des Stromes
vermöge einer Reihe von folgeweisen Zusammenseizungen
170
und Zersetzungen geschieht. Zwar wird in allen den Fällen
eine Portion der Flektricität von der Flüssigkeit ohne irgend
eine chemische Action hindurchgelassen: wie man denn im
Quecksilber keine mögliche Zusammensetzung und Zer-
setzung annehmen kann, und auch reines Wasser die Elek-
trieität von hoher Spannung ohne Trennung seiner Elemente
fortleitet; aber bei nicht metallischen Flüssigkeiten und bei
einer schwachen Spannung der Elektricität, die den Strom
erzeugt, geht der gröflste Theil der Elektricität, vermöge
einer Fortführung der elektro-positiven und elektro-
negativen Molekel, durch die Flüssigkeit. Die Leichtig-
keit der Zersetzung mufs also einen sehr mächtigen Ein-
flufs auf die Intensität des Stromes haben, und diese
Intensität wird abnehmen, wenn eine neue Ursache sich
der Trennung der Elemente widersetzt. Es scheint uns,
dafs von dieser Ursache die Abnahme herrühre, welche
wir bei der Ablenkung des Galvanometers beobachteten,
als die Salpetersäure unter einem starken Drucke die Elek-
trieität leiten mulfste. In der That ist es durch die Ver-
suche des Hrn. Hall und durch mehrere andere seit der
Zeit angestellte Versuche erwiesen, dafs ein starker Druck
die Zersetzung einer grolsen Zahl von Substanzen, beson-
ders solcher, die gasförmige Elemente enthalten, verrin-
gert oder verhindert. Es ist also möglich, dafs die Zu-
sammendrückung die sonst so rasche Zersetzung der Sal-
petersäure durch den Strom der. Säule verzögert hat,
und daraus die Abnahme in der Intensität des Stromes
hervorgegangen ist. Wenn diels bei der zusammenge-
drückten Salpetersäure die wahre Ursache der Abnahnie
des Leitvermögens ist, so ist es auch wahrscheinlich, dafs
dieselbe Erscheinung beim destillirten und dem mit Am-
moniak geschwängerten Wasser statt finde; wegen des
geringen Leitvermögens beider, kann aber der Unterschied
nicht gemessen werden.
Aus den in diesem Artikel erwähnten Hauptthatsa-
chen giauben wir schliefsen zu dürfen, dafs ein Druck
171
von 30 Atmosphären das elektrische Leitvermögen des
Quecksilbers, einer gesättigten Ammoniaklösung und des
destillirten Wassers nicht merklich ändert; dafs aher der-
selbe das Leitvermögen der Salpetersäure verringert, und
diefs dadurch erklärt werden kann, dafs der Druck die
Zersetzung der Säure hemmt.
IV. Geschwindigkeit des Schalls in Flüssigkeiten.
Man weils seit langer Zeit, dafs sich der Schall durch
starre und flüssige Körper, wie durch die Luft und luft-
förmige Flüssigkeiten fortpflanzt. Die Kenntnils über den
Grad der Zusammendrückbarkeit des Wassers oder jeder
andern Flüssigkeit giebt die Mittel zur Bestimmung der
Geschwindigkeit, mit welcher sich der Schall in diesen
Körpern fortpflanz. Die HH. Young und Laplace
haben auf diese wichtige Anwendung hingewiesen. Sie
haben die Formel gegeben, mittelst welcher man, wenn
der Grad der Zusammenziehung der Flüssigkeit für einen
gegebenen Anwuchs im Druck bekannt ist, die Yort-
pflanzungsgeschwindigkeit des Schalls in einer unbegränz-
ten Masse dieser Flüssigkeit berechnen kann. Man kann
auch nach derselben Formel die Geschwindigkeit des
Schalls in starren Körpern berechnen, sobald man die
Zusammenziehung kennt, die ihr Volumen unter einen
gegebenen Druck erleidet. Hr. Poisson hat diese Auf-
gabe in einer gelehrten Abhandlung behandelt, welche in
den Memoires de lInslitut pour 1819, pag. 396 — 4%.
enthalten ist. Man findet daselbst einen ausführlichen
Beweis der Formel, um die es hier sich handelt.
Da die Theorie so vollständig ist, wie sie es nur
seyn kann, so bleibt nichts mehr übrig, als sie mit der
Erfahrung zu vergleichen, entweder um die eine durch die
andere zu bestätigen, oder auch um die etwa zwischen
ihnen vorhandene Verschiedenheit aufzufinden. Wir ha-
ben demnach eine Reihe von Versuchen über die Ge-
schwindigkeit des Schalls in Wasser, der einzigen solche
172
Versuche gestattenden Flüssigkeit, unternommen, in der
Absicht, die beobachtete Geschwindigkeit mit der theore-
üschen Formel, durch welche dieselbe dargestellt wer-
den soll, zu vergleichen.
Weiterhin wird man die Art unserer Versuche und
unsere Resultate ausführlich beschrieben finden. Vor die-
ser Auseinandersetzung scheint es uns jedoch zweckmäfsig,
die Hauptpunkte der Theorie des Schalls kürzlich durch-
zugehen und besonders die Formel, welche zur Berech-
nung seiner Geschwindigkeit in starren und flüssigen Sub-
stanzen dient.
Newton hat bekanntlich zuerst die Gesetze der Fort-
pflanzung des Schalls in der Atmosphäre untersucht. Er
denkt sich eine unendliche Linie von Lufttheilchen, und
nimmt an, dals ein Stück von geringer Länge dieser Luft-
Linie ursprünglich erschüttert werde. Er zeigt, dafs diese
Erschütterung sich nach und nach allen Schichten der
Luftsäule mittheilt, auf gleiche Art, wie man in einer
Reihe elastischer Billardkugeln die Bewegung fortschrei-
ten sieht, und er bestimmt die Zeit, welche die den Schall
hervorbringende Erschütterung gebraucht, um zu einem
beliebigen Abstande von seinem Fntstehungsorte zu ge-
langen. Er findet, dals die Fortpflanzung des Schalles
gleichförmig ist, und, dafs diese Fortpflanzungsgeschwin-
digkeit oder der in einer Sexagesinalsekunde vom Schall
durchlaufene Raum, horizontal vorausgesetzt, zum W erthe
hat: die Quadratwurzel aus dem Doppelten des Productes
der Höhe, welche ein Körper vermöge der Schwere in
der ersten Sekunde hindurchällt, in die Höhe einer Luft-
säule, welche der Quecksilbersäule im Barometer das
Gleichgewicht hält, und überall dieselbe Dichte, wie an
der Grundfläche der Säule besitzt.
Lagrange, Euler, Laplace und Poisson ha-
hen hierauf denselben Ausdruck für die Geschwindigkeit
des Schalls aus den analytischen Gleichungen mit par-
tiellen Differentalien hergeleitet, welche die Bewegung
173
der Luft, sowohl in einer cylindrischen Säule von un-
endlicher Länge, als auch in einer unbegränzten Masse,
darstellen. Als sie ihre Untersuchungen auf den Fall
ausdehnten, wo die Bewegung der Luft nach zwei oder
drei Dimensionen geschieht, fanden sie, dafs, obgleich
die Intensität des Schalls mit der Entfernung abnimmt,
dennoch die Geschwindigkeit desselben die nämliche ist,
wie m dem Fall, wo diese Bewegung nur nach einer
einzigen Dimension geschieht. Es folgt aus dieser Theo-
rie, dafs jede Vibration eines Lufttheilchens eine Schall-
welle von Kugelgestalt und sehr geringer Dicke in der
Luft hervorbringt, die aus allen den in einem gegebenen
Augenblick in Bewegung begriffenen Lufttheilchen be-
steht, und sich bis in’s Unendliche vom Erschütterungsmit-
telpunkt entfernt. Der Strahl dieser Welle wächst pro-
portional mit der verflossenen Zeit, und sein constanter
Anwuchs während der Zeiteinheit milst die Fortpflan-
zungsgeschwindigkeit des Schalls. |
Es gab indels eine merkliche Abweichung zwischen
der aus dieser Theorie hergeleiteten und der aus den
Versuchen hervorgegangenen Geschwindigkeit des Schalls.
Die Physiker, die in grofser Anzahl diese Geschwindig-
keit gemessen haben, finden sie übereinstimmend gröfser,
als die berechnete Geschwindigkeit, und zwar um so viel,
dafs der Unterschied bis auf ein Sechstel des beobachte-
ten Werthes steigt.
‘ Fs würde unnütz seyn, alle Hypothesen anzuführen,
welche man zur Vereinbarung dieses Punktes der Rech-
nung mit der Beobachtung aufgestellt hat.
Man verdankt Hrn. Laplace die wahre Erklärung
dieser Abweichung. Sie mufs dem Zuwachse in der Ela-
stieität der Lufttheilchen zugeschrieben we..den, welcher
durch die Wärmeentwicklung bei der Zusammendrückung
dieser Theilchen erzeugt wird. Bei Berücksichtigung die-
ser Wärmeentwicklung bestimmt man die Wärmemenge,
welche bei der Erzeugung des Schalles frei gemacht und
174
zur Vermehrung der Flastieität der Luft verwandt wird.
Hr. Poisson hat gezeigt, dafs wenn die Zusammendrük-
kung oder Ausdehnung 15 beträgt, die Temperatur um
einen Centesimalgrad steigen oder sinken mufs. Endlich
ist Laplace zu einem Lehrsatz gelangt, der hinsichtlich‘
der Richtigkeit seiner Erklärung nichts zu wünschen übrig
läfst. Fr hat gezeigt, dafs die Geschwindigkeit des Schalls
gleich ist dem durch die Newton’sche Formel gegebe-
nen Werth, multiplieirt durch die Quadratwurzel aus dem
Verhältnifs der specifischen Wärme der Luft unter con-
staniem Druck zu der specifischen Wärme derselben bei
constantem Volumen. Diefs Verhältnifs ist eine Zahl, die
gröfser ist als Fins. Um es zu bestimmen, hat Laplace
von den Untersuchungen der HH. Gay-Lussac und.
Welter Gebrauch gemacht. Die so abgeänderte For-
mel Newton’s stimmt nahe mit der wirklichen, durch
Beobachtung gefundenen Geschwindigkeit überem.
Die Berechnung der Geschwindigkeit des Schalls und
die Gesetze seiner Fortpflanzung in flüssigen und star-
ren Körpern sind fast dieselben wie bei der Luft. Zu
unserem Zweck ist es hinreichend, die Formel beizubrin-
gen, welche die Geschwindigkeit des Schalls in einer
Flüssigkeit darstellt. Um die‘ Anwendung derselben zu
erleichtern, geben wir sie hier in algebraischer Form, wie
sie Hr. Poisson in seiner Abhandlung gegeben hat.
Es sey D) die Dichte einer Flüssigkeit, die Länge
einer eylindrischen Säule dieser Flüssigkeit unter einem
bekannten Druck, & die kleine Verkürzung dieser Säule
für einen gegebenen Anwuchs im Drucke P. Wenn man
die Geschwindigkeit des Schalls in dieser Flüssigkeit durch
a bezeichnet, wird sie durch folgende Formel gegeben:
= V Bi
De
Gesetzt nun, man nehme für P einen Druck gleich
dem Gewichte von 76 Centimet. Quecksilber, so hat man:
P—( O7):
175
worin zn die Dichte des Quecksilbers und g die beschlew
nigende Kraft der Schwere oder die doppelte Fallhöhe
der Körper in der ersten Sekunde bezeichnet. Nimmt
man die Sekunde zur Einheit der Zeit, so ist:
g=9",8088
Bei flüssigen und starren Körpern erfordert die Prü-
fung dieser Formel sehr genaue Versuche. Die Erde bie-
tet zu Versuchen dieser Art keine Massen von hinläng-
licher Continuität und Homogenität dar, so dafs es un-
wahrscheinlich ist, ob es je gelingen werde, die Berech-
nungen über die Geschwindigkeit des Schalls in starren
Körpern durch Versuche im Grofsen zu bestätigen. Zwar
haben die Versuche des Hrn. Biot über die Fortpflan-
zung des Schalls in gufseisernen Röhren gelehrt, dafs die
Geschwindigkeit hier weit grölser ist, als in der Luft;
da aber der Schall in weniger als einer halben Sekunde
zu ihm gelangte *), so konnten diese Versuche nur ein
sehr ungewisses, zur Bestätigung der Formel nicht brauch-
bares Resultat geben. Das Wasser scheint uns der ein-
zige Körper, in welchem solche Versuche mit Genauigkeit
zu machen sind. Dafs das Wasser den Schall auf gro-
{sen Entfernungen fortpflanzt ist schon bekannt. Frank-
lin versichert, dafs man das Geräusch von zwei an ein-
ander geschlagenen Kieselstenen noch weiter als eine
halbe Meile unter Wasser hören könne; es scheint aber
nicht, dafs er darauf gefallen sey, die Geschwindigkeit
zu messen.
Den einzigen Versuch, den man bisher über die
Geschwindigkeit des Schalls in einem flüssigen Körper
angestellt hat, verdankt man Hrn. Beudant, und ist von
diesem vor einigen Jahren im Meere nahe bei Marseille
angestellt worden. Folgendes ist das Detail dieses Ver-
suches, wie es uns dieser Gelehrte gütigst mitgetheilt hat.
Die beiden Beobachter befanden sich in einen bekannten
Abstand von- einander und waren mit regulirten Uhren
”) Genauer 0,26 (Biot Traite II. p. 30.) pP.
176
versehen. Zu dem festgesetzten Augenblicke gab derje-
nige, welcher den Schall zu erregen hatte, ein Zeichen
mit einem Tuche, und schlug zugleich an eine in dem
Wasser befindliche Glocke. Der Beobachter an der an-
dern Station hatte einen Begleiter bei sich, der dicht bei
dem Kahne schwamm, und ein Zeichen gab, wenn er
den Schall hörte. Dadurch ergab sich der Weg, wel-
chen der Schall zur Durchlaufung des Weges zwischen
beiden Stationen gebrauchte. Diese Messung war aber
nicht ganz genau, weil die unter Wasser befindliche Per-
son nicht in demselben Augenblick, in welchem sie den
Schall hörte, das Zeichen geben konnte. Hr- Beudant
schlofs aus seinen Versuchen, dafs die Geschwindigkeit
des Schalls im Meerwasser 1500 Meter für eine Sekunde
betragen müsse; ein Resultat, welches er aber nur als
ein Mittel ansieht, da verschiedene Versuche unmerk-
liche Abweichungen gaben.
Wahrscheinlich weicht dieses Mittel nicht sehr von
der wirklichen Geschwindigkeit ab, auch scheint es ziem-
lich mit der Theorie übereinzustimmen. Um aber den
Vergleich mit Sicherheit anstellen zu können, mufs man
nothwendig eine vollkommen genaue Messung haben, und
überdiefs die Dichte und Zusammendrückbarkeit der Flüs-
sigkeit in aller Strenge bestimmen, bei derselben Tem-
peratur, bei welcher der Versuch gemacht worden ist.
Wir haben daher geglaubt, diese Messungen mit Sorgfalt
und im Grofsen wieder vornehmen zu müssen, und das
Wasser eines Landsee’s für palslich gehalten, um unmit-
telbar die Geschwindigkeit des reinen Wassers zu be-
kommen.
Einer von uns, Herr Colladon, hat deshalb zu
Ende des Jahres 1826 in dem Genfer-See eine Reihe
von Versuchen bei grofsen Abständen gemacht, und da-
durch die, früher noch nie gemessene, Geschwindigkeit
des Schalls in reinem Wasser bestimmt.
Die anfänglichen Versuche bezweckten nur die Auf-
fin-
177
findung des sichersten und bequemsten Mittels zur Her-
vorbringung eines Schails, der auf grofse Entfernungen
deutlich zu hören sey. Zunächst liefs ich verschiedene
Knallpulverarten unter Wasser verpuffen, oder schlug
an verschiedene metallene Körper, als Schellen, Ambofse
oder Glocken. Diefs letzte Mittel ergab sich als das beste,
nicht blofs in Betreff der Leichtigkeit und Augenblicklich-
keit, sondern auch hinsichtlich der Intensität des Schalls.
Die Glocke, deren ich mich zu diesem Versuche bediente,
hatte ungefähr 7 Decimeter Höhe und einen etwas ge-
ringeren Durchmesser. Sie hing an einem Balken aufser-
halb des Kahnes, ungefähr einen Meter unter der Ober-
fläche des Wassers (Taf. I. Fig. 8.). An demselben
Balken war ein Winkelheber mm befestigt, dessen obe-
rer- Arm im Kahne war, während der untere sich im
Wasser befand, und dort zum Schlagen an die Glocke
diente. Hiedurch konnte ich, ungeachtet des Widerstandes
der Flüssigkeit, der Glocke einen starken Schlag ertheilen.
Alle diese Versuche wurden in der Nacht gemacht,
nicht blofs um durch kein fremdartiges Geräusch gestört
zu seyn, sondern hauptsächlich um die Signale, welche
sowohl durch Raketen als durch Abbrennen von Schiefs-
pulver gegeben wurden, genau beobachten zu können, Ich
suchte anfangs den Schall dadurch zu hören, dafs ich den
Kopf in Wasser tauchte, allein diefs Verfahren war un-
bequem und nicht sehr genau; ich fand darauf ein ande-
res, sicher und leicht anzuwendendes Mittel, welches zu-
gleich erlaubte, die Stärke des Schalls nach Belieben zu
erhöhen. Diefs Verfahren gründet sich auf folgende Be-
trachtungen.
Wenn man einen in ruhigem Wasser und ein wenig
unter (au dessus) dessen Oberfläche befindlichen Kör-
per zum Tönen bringt, so wird eine Person, die über
dem Wasser und in geringer Entfernung befindlich ist,
den von diesem Körper im Wasser :hervorgebrachten
Schall sehr deutlich hören. Wenn sie aber längs der
Annal.d. Physik. B.88. St.2. J.1828. St. 2. Mm
178
Oberfläche des Wassers fortgeht, so wir] sie bemerken,
dafs die Intensität des Schalles sehr rasch abnimmt, und
bei einem Abstande von 200 bis 300 Metern wird sie
aufserhalb des Wassers durchaus keinen Schall mehr hö-
ren, selbst wenn das Ohr sehr nahe an die Oberfläche
‚des Wassers gebracht ist. Wenn indefs die Person bei
dieser oder bei einer noch weit gröfseren Entfernung den
Kopf in das Wasser taucht, so hört sie sogleich den
Schall vollkommen deutlich.
Es scheint also, dafs die Schallstrahlen, welche die
Oberfläche des Wassers unter einem sehr spitzen Win-
kel treffen, nicht in die Luft übergehen, sondern eine
Art von Reflexion in das Innere der Flüssigkeit erleiden,
Ich dachte nun, dafs wenn man eine Platte senkrecht ın
das Wasser tauchte, die Undulation sich durch diese
Scheibe fortpflanzen mülste, und dafs folglich, wenn sich
hinter der Platte Luft befände, auch in diese der Schall
übergehen und dadurch in der umgebenden Luft hörbar
seyn würde. |
Um diese Vermuthung zu prüfen, nahm ich eine
eylindrische Röhre von dünnem Blech, die drei Meter
lang und ungefähr zwei Decimeter dick war. Ich liefs
das eine Ende verschliefsen, und tauchte sie mit diesem
in das Wasser. An diesem Ende war ein starker Ring
befestigt, und es wurde daran das nöthige Gewicht ge-
hängt, damit die Röhre senkrecht im Wasser schwimmen
konnte, so dafs das obere, offene Ende, an welches man
das Ohr legte, nur ungefähr 5 bis 6 Decimeter über die
Oberfläche des Wassers hervorragte *).
Bei dem ersten Versuche war ich ungefähr 2000 Me-
ter von der Glocke entfernt. Als ich das Zeichen zum
Schlagen gegeben hatte, hörte ich in der Röhre sogleich
*) Es ist zu bemerken, dafs man mit einem unten offenen Höhr-
rohre durchaus nichts vernimmt. Man hört erst, wenn man den
Kopf völlig untertaucht und das Ohr mit WVasser füllt, oder,
wenn man, wie ich, ein mit Luft gefülltes Rohr anwendet.
179
den Schall eines jeden Schlages vollkommen deutlich, und
dieser Schall war so stark, dafs man denselben noch
hören konnte, wenn man das Ohr 5 bis 6 Decimeter hoch
über der Mündung der Röhre hielt.
Mittelst dieser Vorrichtung wurde der Versuch sehr
leicht und einer ungemeinen Genauigkeit fähig, Denn ich
- brauchte keinen Gehülfen mehr, der mir die Ankunft des
Schalles anzeigte; ich selbst konnte zugleich das Signal
sehen und den Glockenschlag hören, und dadurch beugte
ich einer Fehlerquelle vor, die nur schwer in Rechnung
zu bringen war. Endlich hatte ich es in meiner Gewalt,
den Schall durch Vergröfserung der Oberfläche des Rohrs
zu verstärken. Ich gab diesem (Taf. U. Fig. 9.) daher
eine Länge von 5 Metern, und unten eine Erweiterung,
deren Mündung senkrecht stand und durch eine, unge-
fähr 20 Quadratdecimeter haltende Metallplatte verschlos-
sen war. Das obere Ende des Rohrs hatte die Gestalt
eines Kegels, der gegen die Axe schief stand, damit man
das Ohr anlegen konnte. Man drehte alsdann das Rohr,
so dals die untere Fläche, welche die Erweiterung des
Rohres schlois, der Glocke zugewandt war. Da der obere
Querschnitt der Röhre sehr schief gegen die Axe dersel-
ben stand, so konnte ich das Ohr daran legen, ohne da-
durch im geringsten belästigt zu seyn. Diels erlaubte mir,
die Versuche nach Belieben zu verlängern und zugleich
die Däuer zwischen dem Signal des Schlages und dem
Augenblicke, worin der Schall zu mir gelangte, in eigner
Person zu beobachten.
Der Chronometer, dessen ich mich bediente, hatte
einen sehr leichten Drücker, durch den ich ihn bei jeder
Viertelsekunde anhalten konnte. Da mir vorläufige,
bei Abständen von 5 bis 6000 Metern angestellte Ver-
suche die Möglichkeit gezeigt hatten, einen noch gröflse-
ren Maalsstab zu gebrauchen, so wiederholte ich die Ver-
suche an der Stelle der grölsten Breite des See’s, zwi-
M +
N
. . “n
\ \
N dm!
180
schen den kleinen Städten Rolle und T’honon, bei einer
Entfernung von 14000 Metern *).
Eine günstigere Oertlichkeit konnte ich zu diesen
Versuchen nicht finden. Die Tiefe des Wassers zwi-
schen beiden Punkten ist sehr grofs, und der Boden hat
zu beiden Seiten einen fast gleichen Fall, auch keine
Frhebung dazwischen, welche den Schall unterbrechen
könnte. Diefs kann man aus einer Notiz des Hrn. de la
Beche über die Tiefe des Genfer-See’s ersehen, worin
derselbe einen Durchschnitt des See’s von Rolle nach Tho-
non gegeben hat **)., Nach diesem Querschnitt beträgt die
mittlere Tiefe des See’s zwischen diesen beiden Städten
140 Meter. Man findet überdiefs in diesem Zwischen-
raum keine Spur von Strömung; das Wasser ist sehr.
durchsichtig, und seine Tiefe so grofs, dafs die Wellen-
bewegung es nicht trüben kann. Der Standpunkt der
Glocke lag mit dem, wo ich mich zum Hören befand,
in einer Linie, welche vom Kirchthurm im Thonon zu
einer der Ecken des Schlosses von Rolie führt. Nach
einigen Versuchen fand ich, dafs für diese Entfernung
die plötzliche Entzündung einer hinreichenden Menge
Schiefspulver das zweckmälsigste und augenblicklichste
Signal war. Die Abbrennung von ungefähr einem Vier-
telpfunde gab einen Blitz, den man sehr leicht an der
andern Station bemerken konnte, obgleich die Krümmung
der Erde mir die Aussicht auf alle Gegenstände benahm,
die weniger als 9 Meter über den Boden erhoben waren.
Um es rasch zu entzünden, wurde eine Zündruthe (Jance
a feu) ! gebraucht (Taf. II. Fig. 8.), welche durch die
Bewegung des Hammers in dem Augenblicke, wo dieser _
an die Glocke schlug, mit dem Pulver ? in Berührung
*) Diese Entfernung ist ungefähr die Hälfte von der zwischen
Montlhery und Montmartre, welche die französischen Akademi-
ker wählten, um die Geschwindigkeit des Schalles in der Luft
zu messen.
*) Biblioth. univers. T. XII. Auch dies. Annal. Bd. 66. S. 146.
181
kam. Hiedurch erschien die Pulverflamme, welche als
Signal diente, stets mit dem Glockenschlage zu gleicher
Zeit.
Ich befand mich an der andern Station mit dem Ge-
sichte nach den Signalen gewandt und das Ohr an die
Mündung der Röhre gelegt. Letztere wurde von einem
Gehülfen gehalten, damit ich die Hände zum Halten und
Sperren des Chronometers frei hatte. Im Momente, worin
ich das Licht erblickte, liefs ich den Drücker los, und
in dem, worin ich den Schall hörte, hielt ich ihn wieder
an. Der vom Zeiger zurückgelegte Weg gab dann die
Zeit an, welche der Schall gebraucht hatte, um zu mir
zu gelangen.
Nothwendig verflofs ein kleiner Zeitraum zwischen
dem Momente, worin ich das Licht erblickte, und dem,
worin ich den Drücker berührte. Eine ähnliche Verzöge-
rung fand auch bei der Wahrnehmung des Schalles statt;
hier aber mufste sie etwas kleiner seyn, und zwar aus fol-
gendem Grunde. Wenn man bei einem bestimmten Signal
eine Bewegung machen will, so verflielst immer eine ge-
wisse Zeit zwischen dem erhaltenen Sinneseindruck und der
Handlung, die eine Folge desselben ist, und diese Zeit
ist um so länger, je schwieriger die Erscheinung des Signals
vorherzusehen ist. Bei meinen Versuchen erforderte Vor-
bereitung bei dem Pulver und der Zündruthe Zeit und
Vorsicht. Die Person, welche den Schlag an die Glocke
zu besorgen hatte, gab selten den Schlag in dem festge-
setzten Augenblick, und das Licht erschien mir daher fast
immer unerwartet, während der Schall, welcher stets eine
gleiche Zeit hernach erschien, leicht vorherzuschen war,
besonders bei den spätern Versuchen. Es folgt daraus,
dafs die am Chronometer beobachtete Zeit der Fortpflan-
zung des Schalls um eine sehr geringe Grölse, die sich
nicht berechnen liefls, zu klein war, die aber nicht grö-
[ser, als eine Viertelsekunde seyn konnte.
Ich habe an verschiedenen Tagen drei Reihen von
+
152
Versuchen gemacht, von denen ich hier die Resultate
gebe.
Beobachtete Zeiten in Sekunden.
Am 7. Nov. 9%, 95, 94, 93, 92, 9%, 9%, 94, 95,
92.29, 9, 9
Am 15. Noy. 94, 91, 92.92, 92, 92,9592. 93
9.1 91,92, 9%
Am 10. Nov. 94, 92, 9!, 94, 92, 9, 93, 95, 95
94, 9, 95, 91, 94, 94, 94, 94.
Aus dieser Tafel sieht man, dafs die Zeit, welche
zwischen der Erscheinung des Lichts und der Ankunft
des Schalls verflofs, gröfser als 9 und kleiner als 9%
war. Ihr Mittelwerth beträgt etwas mehr als 94. Wenn
wir den oben genannten Fehler auf beinahe eine Vier-
telsekunde berechnen, so können wir 911,4 für die Zeit
annehmen, welche der Schall wirklich gebrauchte, um
von einer Station zur andern zu gelangen.
Vergleichen wir jetzt diese Zeit mit der Entfernung
beider Stationen von einander. Die einzige bekannte
Messung dieser Entfernung rührt von den HH. Saussure
und Pictet her; sie fanden den Abstand des Kirchthurms
zu Thonon vom Thurme zu Rolle 7330 Toisen oder
14287 Meter. Da ich mir nicht die Resultate ihrer Trian-
gulation verschaffen konnte, und wünschte, mich von der
Genauigkeit dieser Zahl zu überzeugen, so wiederholte
ich diese Messung, und nahm dabei den Abstand des
St. Peterthurms in Genf von dem Thurm in Langin, am
Fulse des Voirons-Berges, zur Basis. Dieser Abstand
"ist, Behufs einer Triangulation des Genferseethals, zu
zwei verschiedenen Malen mit grofser Sorgfalt gemessen
worden.
Das erste Dreieck enthielt Genf, Langin und Rolle,
das zweite Langin, Rolle und Thonon. Diese directe
Messung gab mir 14240 Meter für den Abstand des
Schlosses zu Rolle vom Kirchthurm zu Thonon. Jenes
liegt unmittelbar am Ufer des See’s; der Kirchthurm zu
153
“ Thonon dagegen ist 353 Meter vom Ufer entfernt. Diels
giebt 13887 Meter für den Abstand zwischen beiden Ufern.
Zieht man hiervon 400 Meter ab, als die Entfernung,
der beiden Böte von den Ufern, so hat man 13487 Me-
ter für die Entfernung beider Stationen. Diese Zahl kann
wenigstens bis auf 20 Meter als genau angesehen werden.
Die Zeit, welche der Schall zur Durchlaufung die-
ses Weges gebrauchte, betrug, wie oben gesagt, sehr
nahe 94,4. Da die Fortpflanzung des Schalles gleichför-
mig geschieht, so findet man die Geschwindigkeit des
Schalles oder den Raum, den er in einer Sekunde durch-
läuft, dadurch, dafs man den Raum 13487 Meter durch
die Zeit 9/4 dividirt, so findet man 1435 Meter *) für
die wirkliche Geschwindigkeit des Schalls in Wasser.
An denselben Tagen, an welchen die Versuche an-
gestellt wurden, nahm ich Temperatur des Wassers an
mehreren Orten zwischen beiden Stationen, in einer Tiefe
von 3 und 6 Meter, mittelst eines Thermometers, dessen
Kugel mit Wachs überzogen war. Ich fand in diesen
Tiefen die Temperatur überall gleich; sie betrug 8°,2 C.
bei Thonon, 8°,1 in der Mitte des See’s und 7°,9 bei
Rolle, wonach also der Mittelwerth 8°,1 ist.
Um diese Resultate mit der Berechnung zu verglei-
*) Um den Grad der Genauigkeit dieser Zahl zu beurtheilen, er-
wäge man, dals, wenn man für den Abstand beider Standpunkte
13500 Meter, eine, wıe ich glaube, zu grolse Zahl, und für die
Fortpflanzungszeit des Schalls 91, eine zu kleine Zahl, nimmt,
man für die Schallgeschwindigkeit den gröfsten VVerth, den man
annehmen könnte, nämlich 1459 Meter, erhält; aber dieser VVerth
ist sicher zu grofs. Nähme man dagegen für die Entfernung den
kleinsten WVerth, nämlich 13486 —20 oder 13466 Nleter, und
für die Zeit ihren gröfsten VVerth 95, so würde man den klein-
sten möglichen WVerth für die Gechwindigkeit erhalten, nämlich
1417 Meter. Man sicht aus der Bestimmung dieser Grenzen,
dafs, wenn auch die wahre Geschwindigkeit nicht 1435 Meter
beträgt, sie doch wenigstens nicht um 24 Meter grölser oder
kleiner als diese Zahl seyn kann, so dafs der mögliche Fehler
bei diesem Versuch sich nicht über 4, des wahren WVerthes er-
heben wird.
ze |
AN |
.
chen, war es nöthig, die Zusammendrückbarkeit dieses
184
Wassers bei derselben Temperatur, so wie seine Dichte
in Bezug auf die des destillirten Wassers bei 0° mit
Genauigkeit zu bestimmen.
Das Wasser des See’s kann, in hinlänglicher Ent-
fernung von der Mündung der Rhone, als völlig rein be-
trachtet werden. Es enthält kaum „55 seines Gewichts
an fremden Substanzen. Hr. Tingry hat Analysen die-
ses Wassers gegeben, welche man als die besten betrach-
ten kann, da er mit grofsen Quantitäten gearbeitet hat.
Er hat sie sowohl im Winter wie im Sommer angestellt.
Da unsere Versuche im November gemacht wurden, so
geben wir hier blofs das Mittel aus diesen beiden Analy-
sen, welche übrigens nicht sehr von einander abweichen.
Mittel aus beiden Analysen des Genferseewassers,
von Hın. Tingry.
24475 Gramm. dieses Wassers enthielten:
82,896 Centiliter Gas (hauptsächlich Luft, die reicher
an Sauerstoff als die gemeine Luft).
1,722 kohlens. Kalk.
0,172 kohlens. Talkerde.
0,212 salzs. Talkerde.
0,561 schwefels. Kalk.
0,548 schwefels. Magnesia.
0,040 kieselhaltigen Thon.
0,172 Verlust.
Diefs giebt auf 1 Kilogramm 03,164 fremde, feste
Substanzen, d. h. ein wenig mehr als „05 des gesamm-
ten Gewichts.
Die Dichte des Wassers beträgt bei 4° sehr nahe
1,00015, die des destillirten Wassers bei 4° als Einheit
genommen. Und da das Volumen des Wassers um
0,00013 zunimmt, wenn es von 4° bis 8° erwärmt wird,
so war die Dichte des Wassers, zur Zeit meiner Ver-
suche, nur um einen durchaus zu vernachlässigenden
Bruchwerth gröfser als Eins.
155
Wie klein aber auch die Menge der fremden Stoffe
in diesem Wasser seyn mag, so haben wir doch geglaubt;
seine Zusammendrückbarkeit, statt sie mit der des destil-
lirten Wassers gleich anzunehmen, direkt bestimmen zu
müssen. Zu dem Ende füllten wir das Piezometer mit
diesem Wasser, mit eben der Vorsicht, welche wir beim
lufthaltigen Wasser befolgten. Die, von 1 bis zu 20 At-
mosphären angestellten Versuche, gaben 46,18 Milliontel
als mittlere Zusammendrückung für eine Atmosphäre. Fügt
man hinzu die körperliche Zusammenziehung des Glases 3,3,
so hat man 49,48 oder sehr nahe 49,5 Milliontel für die
absolute Zusammenziehung des Genferseewassers bei 8° C.,
welche Zahl schon für das lufthaltige Wasser bei 0° ge-
funden worden ist.
Nehmen wir jetzt die oben gegebene Formel für die
Geschwindigkeit des Schalls zur Hand, um darin die so
eben bestimmten Werthe zu substituiren. Diese For-
mel ist:
Ey
Ds
Erinnert man sich, was die mit D, k, e und P be-
zeichneten Grölsen bedeuten, so hat man für das Was-
ser des Genfersee’s, bei der T’emperatur 8°,1
D=1; A—=1000 000; e—=49,.
Nimmt man für P den Druck einer Atmosphäre von
0”,76 Quecksilber bei der Temperatur 10°, welche die-
jenige ist, bei welcher unser Manometer bestimmt wurde,
und bezeichnet man mit m die Dichte dieses Quecksil-
bers, so wie mit g die beschleunigende Kraft der Schwere
oder die doppelte Fallhöhe der Körper in der ersten Se-
kunde, so hat man:
P=(0",76)g.m.
Der Werth von g ist bekanntlich —9*,8088.
Nach den Versuchen der HH. Dulong und Petit
ist die Dichte des Quecksilbers bei 0° gleich 13,568, die
des destillirten Wassers bei 3°,9 gleich Eins gesetzt.
156
Ueberdiefs beträgt die Ausdehnung des Quecksilbers
0,00018 für 1°, also 0,0015 für 10%. Wenn also
das Quecksilber von 0° auf 10° erwärmt wird, ver-
mehrt sich sein Volumen von 1 auf 1,0018. Die Dichte
des Quecksilbers bei 10° wird also gleich seyn seiner
Dichte bei 0° oder 13,568, dividirt durch 1,0018; wo-
13,568
008 13,544. |
Substituirt man in der Formel alle diese Werthe
D=1; k—=1000 009; e—=49,5
P=(0",76) (9,8088) (13,544),
so findet nach gemachter Rechnung
a—1425 Meter [= 4396,02 Par. Fufs]
Diels ist also die Geschwindigkeit des Schalls, theo-
retisch bestimmt und hergeleitet aus der Dichte und Zu-
sammendrückbarkeit des Wassers, in der Voraussetzung,
dafs bei der raschen Zusammendrückung der Theilchen
keine Wärme eniwickelt werde, die die Temperatur er-
höhe. Die Geschwindigkeit des Schalls nach unseren Ver-
suchen dagegen ist, wie schon gesagt, gleich — oder
1435 Meter [=4417,57 Par. Fufs ].
Die beobachtete Geschwindigkeit ist also gröfser als
die berechnete Geschwindigkeit, aber nur um 8 Meter.
Dieser Unterschied ist zu klein, als dafs man ihn einer
Wärmeentwicklung zuschreiben könnte. Selbst, wenn er
zwei oder dreimal gröfser wäre, fiele er noch innerhalb
der Grenzen der Beobachtungsfehler. Mithin ist die
Uebereinstimmung zwischen der Erfahrung und der Theo-
durch man hat nm=
rie so vollkommen, wie man sie nur erwarten kann.
Bemerkungen über die Natur des Schalls in Wasser.
Ich beschliefse diese Abhandlung mit einigen Bemer-
kungen, welche mir der Erwähnung werth scheinen.
Die erste betrifft die Dauer des Schalls in Wasser,
welche merklich von der Dauer in der Luft abweicht.
187
Der Ton einer unter Wasser geschlagenen Glocke hat,
in einiger Entfernung gehört, keine Aehnlichkeit mit dem
einer in der Luft tönenden Glocke. Statt eines anhal-
tenden Tones hört man unter Wasser nur einen schar-
fen und kurzen Schall, den ich am liebsten mit dem
zweier gegen einander geschlagenen Messerklingen ver-
gleichen möchte. Diese Beschaffenheit behält der Schall
auch in sehr grofser Entfernung, nur nimmt er an Inten-
sität ab Das Hören eines so trockenen und kurzen To-
nes, der aus einer Entfernung von mehreren Meilen her-
kommt, macht einen ähnlichen Eindruck, wie wenn man
zum ersten Male entlegene Gegenstände durch ein Fern-
rohr sehr deutlich erscheinen sieht. Als ich diesen Ver-
such bei intermediären Stationen machte, schien mir der
Ton, was seine Natur beiraf, gleich geblieben zu seyn,
so dafs es mir unmöglich war, zu untersuchen, ob er
von einem starken Schlag in der Ferne oder von einem
schwachen Schlag in der Nähe herrührte. Erst bei einem
Abstande von 200 Met. liels sich das Klingen der Glocke
nach dem Schlage unterscheiden. In der Luft beobach-
ten wir fast ganz das Entgegengesetzte. In der Nähe
sind die Schläge gegen die Glocke sehr leicht zu erken-
nen, während man in der Ferne nur ein zusammenhän-
gendes und fast gleichförmiges Gebrumme hört. Der
Widerstand, welchen das Wasser den Schwingungen der
Glocke leistet, giebt nur eine ungenügende Erklärung
dieser Thatsache; denn derselbe Schall ist aufserhalb des
Wassers gehört weit anhaltender, und man erkennt sehr
wohl den Ton einer Glocke, was unmöglich ist, wenn
man den Ton von weitem durch das Wasser hört. Diese
Erscheinung erklärt sich durch die Natur der Schallwel-
len im Wasser. Man weils nämlich, dafs in der Schwin-
gungsbewegung einer Flüssigkeit, die Dauer der Bewe-
sung eines Theilchens gleich ist dem Radius des Kugel-
stückes, welches man zu Anfange der Bewegung ursprüng-
lich erschüttert annimmt, dividirt durch die Fortpflanzungs-
x
188
geschwindigkeit des Schalls. Die erste dieser beiden Grö-
{sen ist im Wasser noihwendig kleiner als in der Luft;
die zweite dagegen grölser. Und daraus folgt, dafs die
Dauer eines Schalles bei seiner Fortpflanzung im Was-
ser weit geringer seyn mufs, als bei der in der Luft.
Die zweite Bemerkung bezieht sich darauf, dafs der
Schall nicht aus dem Wasser in die Luft übergeht, wenn
die Schwingungen, welche sich im Wasser fortpflanzen,
die Oberfläche desselben unter einen sehr kleinen Win-
kel treffen. Wie ich schon bemerkt habe, hört man bis
zu einem Abstande von ungefähr 200 Metern den Ton
der unter Wasser geschlagenen Glocke sehr leicht in der
Luft; aber bei einer gröfseren Entfernung nimmt seine
Intensität sehr rasch ab, und bei 4 oder 500 Metern ist.
es unmöglich, selbst sehr dicht an der Oberfläche des
Wassers, das geringste Geräusch zu vernehmen. Taucht
man indefs den Kopf nur einige Centimeter tief in Was-
ser, oder senkt man, wie ich, eine mit Luft gefüllte Röhre
in dasselbe, so hört man den Schall eines jeden Schla-
ges stark und deutlich, ja man hört ihn noch in einer
10 bis 20 Mal grölseren Entfernung. Bei meinen Ver-
suchen war die Glocke 2 Met. tief unter die Oberfläche
des Wassers gebracht. Es ist klar, dafs bei einem Abstande
von 500 Met. die Schwingungen die Wasserfläche unter ei-
nem merklichen, noch durch die Krümmung der Erde ver-
grölserten Winkel treffen mufsten. Die Schwingungen,
welche im Wasser statt finden, theilen sich also nicht der
Luft mit, wenn sie die Oberfläche unter einem etwas
kleinen Winkel treffen, was der Erscheinung ähnlich ist,
die uns das Licht an der gemeinschaftlichen Grenzfläche
zweier an Dichte verschiedenen Mittel darbietet.
Die durch die Wasserwellen hervorgebrachte Be-
wegung ändert weder die Dauer noch die Geschwindigkeit
des Schalls, sobald man sich eines Rohres zum Hören
bedient. Der letzte von den drei oben genannten Versu-
l)
Ba 159
chen wurde bei einem stürmischen Wetter angestellt.
Der Wind, welcher anfangs nur schwach war, nahm in
dem Grade zu, dafs wir genöthigt waren, das Boot vor
mehrere Anker zu legen. Ungeachtet des Brausens der
Wogen, konnte ich deutlich den Schall eines jeden Schla-
ges hören, und, wie man aus jener Tafel ersehen kann,
wurde die Dauer seiner Fortpflanzung durchaus nicht
geändert.
Zuletzt mache ich noch eine Bemerkung über den
Einflufs von Schirmen auf die. Intensität des Schalls.
Ich hatte zwei Standpunkte gewählt, die nicht sehr ent-
fernt von einander waren, und solche Lage hatten, dafs
die zwischen beiden gezogene gerade Linie nahe an dem
Ende einer Mauer vorbei ging, die über die Oberfläche
des Wassers hervorragie, und liefs nun der Glocke re-
gelmäfsig Schläge von gleicher Stärke ertheilen. Als ich
nun wechselsweise zu beiden Seiten der Linie, welche
das Ende jener Mauer streifte, mit dem Rohre hörte,
schien mir als herrschte ein sehr merklicher Unterschied
in der Intensität, je nachdem die Mauer sich zwischen
der Glocke und dem Rohre befand oder nicht; die Fort-
pflanzung des Schalls in Wasser weicht also in dieser
Beziehung von dem, was in der Luft vorgeht, ab, und
nähert sich der Fortpflanzungsart des Lichts. Dieser die
Intensität merklich verringernde Einflufs einer Scheide-
wand verdient beachtet zu werden, und giebt einen neuen
Verknüpfungspunkt zwischen den Erscheinungen bei der
Fortpflanzung des Schalls in Flüssigkeiten und denen,
welche bei der Fortpflanzung des Lichts beobachtet wor-
den sind.
Nachtrag
Die so. eben mitgetheilte Arbeit der HH. Colla-
‘don und Sturm ist mit so vieler Umsicht und Genauig-
keit durchgeführt, dafs sie wohl wenig, höchstens noch
190
die nähere Ausmittelung des Einflusses der Temperatur
auf die Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeiten, zu wün-
schen übrig lassen kann. Es wird daher auch hinreichend
seyn, aus einer andern, sichtlich unvollkommneren Un-
tersuchung derselben Art, nur einige Punkte herauszuhe-
ben, um wenigstens die Leser historisch mit derselben
bekannt zu machen. Diese Arbeit, welche sich gleich-
falls um den von der Pariser Akademie der Wissenschaf-
ten ausgesetzten Preis beworben, denselben aber nicht er-
halten hat, ist von ihrem Verfasser, Hrn. Galy-Cazalat,
für sich dem Druck übergeben und auszugsweise im Dul-
lelin des Sciences Sect.1. T. VIII. p. 321. mitgeiheilt.
Aus dieser Quelle entnehme ich die folgenden Data.
Der Verfasser bewerkstelligte, wenigstens bei einigen
seiner Versuche, die Zusammendrückung mittelst der Ex-
plosion von Schiefspulver. Der dazu angewandte Appa-
rat bestand aus zwei starken gufseisernen Gefälsen, die
durch eine Röhre mit Ventil mit einander verbunden wa-
ren. Das gröfsere dieser Gefäflse enthielt: 1) Fin Dampf-
thermometer, um die etwanige Temperaturerhöhung bei der
Zusammendrückung zu messen. 2) Eine mit Luft gefüllte
Röhre zur Messung des Drucks, und 3) das, einem offnen
Thermometer ähnliche Instrument, vom Verfasser Piexi-
meter genannt, welches das zum Zusammendrücken be-
stimmie Wasser enthielt. Um diese Instrumente beob-
achten zu können, reichten sie mit ihren oberen T'heilen
in drei starke Glasröhren, die zu diesem Behufe in dem
Deckel des eisernen Gefälses eingekittet waren. Sollte
ein Versuch gemacht werden, so wurde das gröfsere Ge-
fäls, nachdem jene drei Instrumente hineingebracht waren,
mit Wasser gefüllt und der Deckel fest aufgeschroben;
dann wurde das kleinere Gefäls ungefähr zur Hälfte mit
Wasser gefüllt, ein gewisses Quantum Schiefspulver nebst
einer brennenden Lunte hineingebracht, und schnell durch
einen aufgeschraubten Stöpsel luftdicht verschlossen. Die
bald erfolgende Explosion des Pulvers trieb eine gewisse
191
Menge Wasser aus dem kleineren Gefälse in das gröfsere,
und übte hier, mittelst des Ventils, einen anhaltenden Druck
aus, dessen Wirkungen sich dann an den drei genannten
Instrumenten beobachten liefsen. Das Wasser des Piexi-
meters war übrigens von dem ihm umgebenden im Ge- -
fälse durch einen Tropfen Quecksilber geirennt.
Auf solche Art bestimmte nun der Verfasser die Zu-
sammendrückbarkeit des destillirten, luftfreien Wassers und
des Meerwassers, des Alkohols, Schwefeläthers, Leinöls und
Olivenöls, der Salpeter- und der Schwefelsäure. Da in-
defs die Resultate sicher weniger genau, als die von HH.
Colladon und Sturm erhaltenen sind, so kann ihre
Mittheilung keinen besonderen Nutzen haben *).
Bei der Zusammendrückung aller dieser Flüssigkei-
ten glaubte Hr. G. eine ziemlich beträchtliche Tempera-
turerhöhung wahrgenommen zu haben. So z. B. stieg,
nach ihm, bei der Zusammendrückung des Wassers, durch
einen Druck von 38,5x0",775 Quecksilber, die Teempe-
ratur um 3°; bei der des Alkohols, durch 16x 0,760
Druck, um 34°; beim Leinöl, durch 80x 0”,76, um 6°;
beim Olivenöl, durch 60x 076, um 5°; beim Schwefel-
äther, durch 44xX0",76, um 8°; bei der Salpetersäure,
durch 60x0",76, um 6°, und bei der Schwefelsäure,
durch einen Druck von 50x 0",76, um 5°,2.
Was die Wirkung des Drucks auf das Pieximeter
betrifft, so meint Hr. G., dafs sie die Capacität desselben
vergröfsere, indem nämlich die Wände des Gefälses, durch
den Druck auf beiden Seiten, dünner würden, ohne gewis-
sermalsen ihren mittleren Radius zu ändern. Hr. G. sub-
irahırt also die Zusammendrückung des Glases von der
*) Vielleicht könnten die Resultate über das Leinöl und Olivenöl
da, wo keine grofse Genauigkeit erforderlich ist, eine Anwen-
dung finden. Wenn P einen Druck von 0%;76 Quecksilber be-
zeichnet, so ist nach Hrn. G. die Zusammenziehung des Leinöls
für 1 P=0,0000468, für 6 P=0,0002806, für 28 P=0,0013104,
für 59 P=0,002504, für 80 P=0,003744, und beim Olivenöl,
für 1P=0,0000470, für 28 P=0,001316, für 60 P=0,002820.
iR > % N N 1 Ne en
e ; - SR
192
der Flüssigkeit *). Ueberdiefs nimmt er an, dafs die
Flüssigkeiten während des Druckes etwas in die Wände
des Glasgefälses eindringen. |
Die Correction, die nach Hrn. G. durch den gemein-
schaftlichen Einflufs beider Umstände erfordert wird, suchte
derselbe, in der Annahme, dafs sie bei gleichem Drucke
der Gröflse und Dicke der Wände proportional gehe, da-
durch zu ermitteln, dafs er eine und dieselbe Flüssigkeit
in zwei Pieximeter comprimirte, deren kugelförmige Be-
hälter von ungleichem Radius waren.
Die Zusammendrückbarkeit des Glases und einiger
anderen starren Körper bestimmte Hr. G. auch noch auf
einem andern Wege. In einem starken Gefäls mals er
zunächst die scheinbare Zusammendrückbarkeit des Was-
sers unter einem festgesetzten Druck. Dann brachte er
in dasselbe Gefäfs einen starren Körper, füllte den übri-
gen Raum mit Wasser, und liefs nun einen gleichen
Druck, wie vorhin, auf dasselbe wirken. Der Unterschied
ZWI-
Die Dichte des Leinöls war 0,994, die des Olivenöls =0,91, die
Temperatur der Luft bei ersterem 15°. Da nach Hrn. G. die Zu-
sammenziehung des destillirten luftfreien WVassers, unter einem
Drucke von 0%,89 Quecksilber bei 0°, —0,0000454 ist; so kann
man wenigstens daraus schliefsen, dafs Leinöl und Olivenöl stär-
ker zusammendrückbar sind, als das reine WVasser.
*) Wie die Leser aus der Abhandlung der HH. Colladon und
Sturm ersehen haben werden (S. 51. vorigen Heftes), nehmen
diese Physiker gerade das Gegentheil an, nämlich, dafs die Capa-
cität eines Gefälses, welches von allen Seiten einen gleichen Druck
erleidet, Aleiner wird, und dafs folglich bei Versuchen mit Glas-
gefälsen die Zusammenziehung des Glases zu der scheinbaren
Zusammenziehung der Flüssigkeit addir! werden muf[s, um die
wahre zu erhalten. Mir scheint, man könne die Richtigkeit die-
ses Schlusses schon aus der WVirkung einer Temperaturerniedri-
gung ersehen. Die Wirkung eines allseitigen Drucks kann mei-
ner Meinung nach keine andere seyn, als die einer Temperatur-
erniedrigung,.und für diese ist es factisch erwiesen, dals sie die
Capacität der Gefälse verringert. Hr. G. hat offenbar den Druck
in Richtung der 'Tangenten der VVände vernachlässigt. pP.
193
zwischen den in beiden Fällen beobachteten Zusammen-
ziehungen des Wassers ist das, um was die Zusammen-
drückbarkeit des Wassers die des starren Körpers, bei
gleichem ursprünglichen Volumen mit diesem, übertrifft.
Da die Zusammendrückbarkeit des Wassers bekannt war,
so ergab sich dann leicht auch die des starren Körpers.
So fand Hr. G., für den Druck von einer Atmosphäre,
die Zusammendrückbarkeit des weilsen Glases (cristal)
—=0,00000284, die des Kupfers =0,00000709, die des
Bleies =0,00000018 *). .
Die Gröfse des durch die, Pulver-Explosion hervor-
gebrachten Druckes mafs Hr. G., wie gesagt, durch die
Verringerung eines ahgesperrten Luftvolumens. Er glaubt
indefs gefunden zu haben, dafs das Mariotte’sche Ge-
setz nicht in aller Strenge gültig sey. Hr. G. compri-
mirte nämlich eine gewisse Menge trockner Luft nach
und nach durch eine 45 Fufs hohe Quecksilbersäule, die
in mehreren engen und mit ihren matt geschliffenen En-
den durch Kautschuckcylinder verbundenen Röhren auf-
gestellt wurde, und fand dadurch, dafs wenn der Druck
folgweise gleich war 1, 3, 6, 9, 15 und 18 Atmosphä-
ren, die Luft respective die Volumina 864, 288,7, 145,5,
97, 73, 58,5 und 49 einnahm. Die Röhre, welche die
Luft enthielt, war hierbei von innen und aufsen demsel-
ben Drucke ausgesetzt. Hr. G. schliefst hieraus, dafs
die trockne Luft weniger zusammendrückbar sey, als sie
es nach dem Mariotte’schen Gesetz seyn müsse.
Auch Hr. Depretz (Bullet. des Scienc. Sect. 1.
T. VII. p. 325.) bestreitet die Richtigkeit des Ma-
riotte’schen Gesetzes. Wie zum Theil auch schon frü-
her (dies. Ann. Bd. 85. S. 605.), behauptet er daselbst,
dafs Wasserstoff- und Schwefelwasserstoffgas mehr zu-
*) Eines gleichen Verfahrens hat sich auch späterhin Hr. Professor
Oersted bedient (S. 158. vorigen Heftes). pP.
Annal.d. Physik.B. 88. St.2.J.1828. St. 2. N
’
194
sammendrückbar als die Luft seyen, das Ammoniakgas
mehr als das Schwefelwasserstoffgas, und das schwellig-
saure Gas mehr als das Ammoniakgas, ferner, dafs nicht
zwei Gase, die demselben Drucke ausgesetzt sind, sich
gleichmäfsig zusammenziehen, und dafs der Unterschied
sich nicht blofs im Moment der Flüssigwerdung äufsere,
wie es die HH. Oersted und Suensson meinen, son-
dern im ganzen Laufe der Compression.
Als Beispiel giebt er die Zusammendrückbarkeit des
trocknen Schwefelwasserstoffgases, verglichen mit der Luft,
in folgender Tafel:
Trockne Luft: 0%,815. Trocknes Schwefelwasserstoffgas: 0m,815
2,243 2,293
3,971 4,020
5,789 6,021
7,568 8,058
10,057 11,021*°).
Unter dem, von der trocknen Luft angezeigten, Druck
von 10”,057 wurde noch nichts vom Schwefelwasserstoff-
gase flüssig.
Hr. Depretz behauptet auch, dafs die Zusammen-
drückbarkeit bei keiner Flüssigkeit dem Drucke propor-
tional sey, sondern mit -steigendem Drucke abnehme, und
dafs sie bei allen Gasen gröfser sey als es das Mariotte-
sche Gesetz angiebt. Ueberdiefs bemerkt er, dafs das
Breguet’sche "Thermometer von ihm zuerst bei diesen
Versuchen angewandt sey, und eben so der Luft-Index
beim Piezometer.
Da zu Anfange dieses Aufsatzes von den Versuchen
des Hrn. Morosi, über die Wärmeentwicklung, durch Rei-
die Rede ist, und dieselben bis jetzt in den Annalen nicht
*) Wahrscheinlich sollen diese Zahlen den Druck bezeichnen, der
stattgefunden haben würde, wenn die Volumensverringerungen
des Schwefelwasserstoffgases dem Mariotte’schen Gesetze ent-
sprochen hätten. I
195
aufgenommen sind, so mag zum Schlufs ein kurzer Auszug
aus diesen Versuchen hier noch eine Stelle finden. Die
Originalabhandlung des Hrn. Morosi findet sich in den
Denkschriften des Mailänder Instituts, T. XII. p. 137.; da
ich aber dieselben nicht zur Hand habe, so nehme ich das
Folgendeaus dem Auszuge im Bullet. unwersel des Scienc.
Sect.4. T. V. p. 36. Diels wird um so mehr entschul
digt seyn, als, nach diesem Auszuge zu urtheilen, Ar.
Morosizu keinem allgemeinen Resultate gelangt ist *).
Das Instrument zu diesen Versuchen bestand: 1) aus
einem senkreckt stehenden Cylinder von weichem Holze.
dessen oberes Ende eine convexe Halbkugel bildete;
2) aus einer Kurbel, deren einmalige Umdrehung den
obengenannten Cylinder 60 Mal um seine Axe drehte;
3) aus einem cylindrischen Gefäfse von Holz, dessen
Boden aus dem Metalle verfertigt war, welches dem Ver-
suche unterworfen werden sollte. Dieser metallene Bo-
den bildete eine Halbkugel, die gegen den Cylinder con-
vex war, und genau an diesen anschlofs. Hier war es,
wo die Reibung geschah. Das Gefäls ruhte also auf dem
Cylinder, und wurde bis zu einer bestimmten Höhe mit
Wasser gefüllt; ein in diels Wasser gesenktes Thermo-
meter zeigte die Temperatur desselben an; 4) War oben
auf das Gefäfs ein Gewicht gelegt, um den Druck zwi-
schen'den sich reibenden Flächen zu vermehren. 5) Wurde
mittelst eines Sekundenpendels die Zahl der Umläufe be-
stimmt, welche die Kurbel innerhalb einer gegebenen
Zeit vollbrachte.
Alle Versuche wurden unter denselben Umständen
gemacht, bis auf die Aenderungen, die in der folgenden
Tafel angezeigt sind. Um so viel wie möglich zu ver-
hindern, dafs das Wasser die durch Reibung des Metalls
‚gegen das Holz erhaltene Wärme verliere, wurde das
Gefäfs, welches das Wasser enthielt, mit Flanell um-
*) Die älteren Versuche von Haldat, im Journ. de physique
T. LAY, p. 213., führen im Grunde schon eben so weit. P.
N2
196 -
wickelt. Das Wasser erhitzte sich in gleichen auf ein-
ander folgenden Zeiträumen fast um gleiche Gröfsen.
Temperatur des Wassers, als der Cylinder sich 30 Mal
in einer Sekunde umdrehte, und der Druck 2 (Mai-
länder) Pfund betrug.
eu {
2. Eisen. |Stahl. |Kupfer.) 1°” le Blei. a
8.2 Se a.
o' | 15: lı6 | ı6 Jı52Jı6 |ıs lıs |15: [16
2 165 |18 | 17 |162|19 | 167 |19 |152 167
a | 172 119 |ıs |17220 | 172 204) 16: | 174
6 18 :|20 | 19 |19r|24 | 18 122 [17 172
8 |ı9 |21 | 192 |20 |22 | 182 |23 j18 J1ss
60 Umläufe in einer Sekunde, Druck —=2 Pfund.
0! 116 |16 |16 Ji6 |16 | 16 |16 |162|16
2 172 |18 |18 |172!20 | 17 123 |172 | 17Z
a |ı9 |ı9 | 19: |20 |22 | ıs: |27 |1s4| 182
6 207 |20 | 21. 1/2123 ,237| 20 |31 192,19
s | 21: 122: | 22: [232124 | 21: |33 |21 |20:
30 Umläufe in einer Sekunde, Druck =4 Pfund.
0! 116 |16 | 16 Ji6 |16 | 16 |16 |157|16
2 187 1182 1:19.19 1.27. | 177 12471171855
4 | 20% |a12| 21 |212/22r| 18: |27 |1s [201
6 21 23 | 23 |255124 !20 |30 ;192 21
5 231 |25 | 244 |242 |252 | 227 135 |22 |225
Die Legirung @ bestand aus Zinn, Zink und Wis-
muth, die Legirung 5 dagegen aus Blei, Zink und Wis-
muth; in welchen Verhältnissen wurde aber vom Verfas-
ser nicht angegeben.
Auch wurde das Gewicht des er-
wärmten Wassers, und das des Holzes u. s. w. nicht an-
gegeben, so dafs man, wie der französische Epitomator
bemerkt, hier nur das Verhältnifs der 'Temperaturerhö-
hung zu betrachten hat, (und auch das wohl nicht ein-
mal, da man nicht weifs, ob die verschiedenen Metalle
einander an Gewicht oder Volumen gleich waren. — P.)
197
Auch fügt derselbe hinzu, es werde nicht gesagt, ob das
Wasser umgerührt worden sey.
I. Ueber das Licht; von Hrn. Fresnel.
[Da durch die in das Novemberheft der Annalen eingerückte Preis-
frage der Kais. Akademie der WViss. zu St. Petersburg vielleicht die
Aufmerksamkeit auf diese Gegenstände zurück gerufen ist, so nehme
ich hier Gelegenheit, das noch Fehlende an der Fresnel’schen
Abhandlung in dies. Ann. Bd. 79. S. 89. u. 303. u. Bd. 81. S. 223.,
mitzutheilen, wie ich es auch dort versprochen habe. P.]
Von den Farbenringen,
D. farbigen Ringe, welche sich zeigen, wenn zwei Glä-
ser gegen einander gedrückt werden, und eine der in Be-
rührung stehenden Flächen ein wenig convex ist, lassen
sich durch das Princip der Interferenzen auf eine recht
einfache Art erklären. Sie entstehen offenbar durch den
gegenseitigen Einfluls zweier Wellensysteme, von denen
das eine an der Vorder-, und das andere an der Hinter-
fläche derjenigen Luftschicht reflectirt wird, welche zwi-
schen die beiden Gläser eingeschlossen ist, Fhe wir
indefs in das Einzelne dieser Erklärung eingehen, ist es
nöthig über die Reflexion des Lichts einen Satz aufzu-
stellen, dessen wir hier bedürfen.
Wenn sich eine Erschütterung in einem Mittel von
gleichförmiger Elasticität und Dichtigkeit fortpflanzt, so
wird sie niemals rückgängig, vielmehr läfst sie, indem
sie auf neue Schichten übergeht, die vorhergehenden
Schichten in einer absoluten Ruhe zurück; eben so wie
eine Billardkugel, welche eine andere Kugel von glei-
cher Masse trifft, dieser ihre gesammte Bewegung mit-
theilt, und nach dem Stofse in Ruhe bleibt. Diefs ist
nicht mehr der Fall, wenn die zweite Kugel mehr oder
weniger Masse als die erste besitzt; in beiden Fällen
198
bleibt diese nach dem Stofse in Bewegung Hat die
zweite Kugel mehr Masse als die erste, so wird diese
durch die neue Geschwindigkeit nach einer ihrer früheren
Bewegung entgegengesetzien Richtung fortgeführt, und
hat die zweite Kugel weniger Masse als die erste, so
fährt diese fori sich in gleicher Richtung zu bewegen.
Mithin sind die Bewegungen, welche die erste Kugel nach
dem Stofse besitzt, in den beiden Fällen von entgegen-
gesetzter Richtung. Hierdurch läfst sich begreifen, was
geschieht, wenn eine Welle die Berührungsfläche zweier
elastischer Mittel von ungleicher Dichte erreicht, Die
unendlich dünne Schicht des ersten Mittels, welche das
zweite Mittel berührt, und welche wir uns als die erste
Kugel vorstellen können, bleibt, nachdem sie die anlie-
gende Schicht des zweiten Mittels in Bewegung gesetzt.
hat, wegen des Unterschiedes ihrer Dichte nicht in Ruhe,
und es findet eine Reflexion statt. Aber die neue Ge-
schwindigkeit, mit der die Schicht des ersten Mittels nach
dem Stofs begabt ist, und die sich successiv den vorde-
ren Schichten desselben Mittels mittheilt, mufs die Rich-
tung wechseln, je nachdem die Schicht des zweiten Mit-
tels mehr oder weniger Masse als die des ersten Mittels
besitzt, d. h. je nachdem dieses Mittel lockerer oder dich-
ter ist als das zweite. Dieser wichtige Satz, welchen
Hr. Young durch die so eben auseinandergesetzten Be-
trachtungen aufgefunden hat, ergiebt sich auch aus den
Formeln, welche Hr. Poisson aus einer gelehrten und
strengen analytischen Untersuchung hergeleitet hat. Auf
die Reflexion des Lichtes angewandt, lehrt uns dieser
Satz, dals die Oscillationsbewegung positiv oder negativ
ist, je nach dem eine Lichtwelle innerhalb oder aufserhalb
eines dichteren Mittels refiectirt wird. Alle correspondi-
renden Osecillationsbewegungen sind also in deu beiden
Fällen von entgegengesetziem Zeichen,
Diefs vorausgesetzt, wollen wir zu der Erscheinung
der farbigen Ringe zurückkehren, und, zur Vereinfachung
.
199
der Schlüsse, annehmen, dafs man das reflectirte Licht
unter senkrechter Incidenz oder wenigstens in einer sich
wenig von ihr entfernenden Richtung beobachte. Be-
trachten wir ein Wellensystem, welches von einem leuch-
tenden Gegenstande auf die erste Fläche der Luftschicht,
d. h. auf die zweite Fläche des oberen Glases fällt. Was
wir von diesem Wellensysteme sagen werden, läfst sich
auf alle übrigen anwenden. Im Moment, wo es auf der
das Glas und die Luft von einander trennenden Fläche
anlangt, erleidet es eine partielle Reflexion, wodurch die
Intensität des von der Luftschicht durchgelassenen Lich-
tes ein wenig geschwächt wird, und in dem ersten Glase
ein zweites Wellensystem entsteht, dessen Intensität be-
kanntlich weit geringer als die des durchgelassenen Lich-
tes ist. Das letztere, welches durch diese Reflexion sehr
wenig geschwächt worden ist, erzeugt bei seiner Ankunft
auf der zweiten Fläche der Luftschicht ein zweites System
von reflectirten Wellen, die mit den von der ersten Flä-
che herrührenden Wellen fast gleiche Intensität besitzen.
Deshalb giebt ihre Interferenz, bei weilsem Lichte, so
‘lebhafte Farben, und, bei homogenen Lichte, so deutli-
che helle und dunkle Ringe. Da die beiden Flächen der
Luftschicht in der Nähe des Berührungspunktes, wo sich
die farbigen Ringe bilden, fast parallel liegen, so gehen
die beiden Weliensysteme einen gleichen Weg; aber das-
jenige, welches an der zweiten Fläche reilectirt worden
ist, bleibt gegen das andere zurück, und zwar um eine
Strecke, die gleich ist der doppelten Dicke der Luftschicht,
welche es zweimal durchlaufen hat. Ueberdiefs muls man
bemerken, dafs zwischen ihnen noch eine andere Ver-
schiedenheit da ist, die nämlich, dafs das erste innerhalb
des Glases oder des dichteren Mittels reflectirt worden
ist, während das andere au/serhalb des unteren Glases
reflectirt wird, woraus, nach dem oben aufgestellten Satz,
ein Gegensatz in der oscillatorischen Bewegung hervor-
geht. Wenn also, in Folge des Unterschiedes in den
200
durchlaufenen Wegen, die beiden Wellensysteme im
Accorde stehen, d. h. sie alle ihre Oscillationsbewegungen
in gleichem Sinne ausführen mülsten, so schliefsen wir
daraus, dafs sie im Gegentheil in völliger Discordanz ste-
hen, und umgekehrt, wenn der Unterschied in den durch-
laufenen Wegen eine völlige Discordanz anzeigen würde,
schliefsen wir, das die Oscillationsbewegungen vollkom-
men zusammenstimmen. Diefs angenommen, ist es leicht
die Lage der dunklen und hellen Ringe zu bestimmen.
Da der Berührungspunkt, wo die Dicke der Luft-
schicht Null ist, keinen Unterschied in dem Gange zwischen
beiden Wellensystemen hervorbringt, so würde er eine
völlige Uebereinstimmung zwischen ihren Vibrationen her-
beiführen. Wegen des Gegensatzes im Zeichen (in der.
Oseillationsbewegung. P.) mufs man aber das Gegen-
theil nehmen; ihre Schwingungen werden also in völliger
Discordanz stehen, und der Berührungspunkt, durch Re-
flexion gesehen, einen schwarzen Fleck darbieten. So
wie man sich von ihm entfernt, nimmt. die Dicke der
Luftschicht zu. Verweilen wir bei dem Punkte, wo ihre
Dicke einer Viertel-Undulation gleich ist. Der Ünter-
schied in den durchlaufenen Wegen wird hier eine halbe
Undulation betragen, welche einer völligen Discordanz
entspricht; folglich wird hier ein vollkommner Accord
zwischen beiden Wellensystemen statt Gnden, und dieser
Punkt der leuchtendste im ersten hellen Ringe seyn. Ist
die Dicke der Luftschicht einer halben Undulation gleich,
so wird der Unterschied in den durchlaufenen Wegen
gleich seyn einer ganzen Undulation, welche einem voll-
ständigen Accorde entspricht; es wird eine völlige Dis-
cordanz statt finden, und dieser Punkt die Mitte eines
dunklen Ringes seyn. Ueberhaupt ist durch dieselben
Schlüsse leicht einzusehen, dafs die dunkelsten Stellen
der dunklen Ringe, Punkten entsprechen, wo die Dicke
der Luftschicht gleich ist:
0.401230 2A, 2du sim.
201.
und die leuchtendsten Punkte der hellen Ringe denen,
wo die Dicke ist:
2d.2d, 2d, 2dr2d, 2du. sw.
wo d die Länge einer Lichtwelle in der Luft bezeichnet.
Nimmt man das Viertel dieser Länge zur Einheit an, so
läfst sich die Dicke der Luftschicht an den Punkten der
Marima und Minima des reflectirten Lichts durch fol-
gende Zahlen darstellen:
Dunkle Ringe 0, 2, 4,6, 8, 10 u. s. w.
Helle Ringe 1,03, 5, 7, 9, 1lu s w.
Man sieht, dafs diese Einheit oder dieses Viertel
einer Licht - Undulation genau die Länge ist, welche
Newton Anwandlung der Lichttheilchen nennt. Mul-
tiplicirt man also durch vier die Werthe, welche der-
selbe für die sieben Hauptgatiungen von einfachen Strah-
len gegeben hat, so erhält man die entsprechenden Län-
gen ihrer Undulationen. Auf diese Art findet man die-
selben Resultate, wie wenn man die Undulationslängen -
aus der Messung der von zwei Spiegeln erzeugten Fran-
sen oder aus andern Diffractionserscheinungen ableitet.
Diese numerische Identität, welche Hr. Young zuerst
bemerkt hat, setzt die farbigen Ringe mit der Diffraetion
des Lichts in eine innige Beziehung, welche früher den
von dem Emissionssysteme geleiteten Physikern entgan-
gen war, und nur durch die Undulationstheorie nachge-
wiesen werden konnte.
Aus Hrn. Arago’s Versuche über die Verschiebung,
welche die durch Interferenz zweier Lichtbündel erzeug-
ten Fransen erleiden, wenn einer derselben durch eine
dünne Lamelle gegangen ist *), haben wir ersehen, dals
die Lichtwellen in dieser Lamelle verkürzt werden, und
zwar in dem Verhältnifs, worin beim Uebergange des
Lichts aus der Luft in die Lamelle, der Sinus der Re-
fraetion zu dem der Incidenz steht. Dieser Satz ist
von allgemeiner Gültigkeit, und erstreckt sich auf alle
”) Dies. Ann. Bd. 81. S. 248. p.
202 u
brechenden Körper von jeglicher Art. So z. B. verhält
sich die Länge der Lichtwellen in Luft, zu der Wellen-
länge im Wasser, wie der Sinus des Einfallswinkels der
Strahlen, die in schiefer Richtung aus Luft in Wasser
übergehen, zu dem Sinus ihres Brechungswinkels. Wenn
man folglich zwischen die beiden einander berührenden
Gläser, welche die farbigen Ringe zeigen, Wasser bringt,
und also die Luftschicht durch eine Schicht Wasser er-
setzt, worin die Lichtwellen in dem angegebenen Ver-
hältnisse kürzer sind, so wird die Dicke der beiden Schich-
ten an den Punkten, wo sie die nämlichen Ringe reilecti-
ren, in demselben Verhältnisse stehen, wie der Sinus der
Incidenz zum Sinus der Refraction beim Uebergange des
Lichts aus Luft in Wasser.
Genau dasselbe Resultat hat Newton durch Beob- '
achtung erhalten, als er die Durchmesser der in beiden
Fällen erzeugten Ringe verglich, woraus er durch den
Calcul die entsprechenden Dicken herleitete. Diese merk-
würdige Beziehung zwischen den Erscheinungen der Dif-
fraction, der Refraction und der farbigen Ringe, die sich
bei der Emissionshypothese an nichts anschliefst, hätte
nach der Undulationstheorie vorhergesagt werden können,
da nach ihr die Winkel der Incidenz und Refraction noth-
wendig den Fortpflanzungsgeschwindigkeiten oder den Län-
gen der Lichtundulationen in beiden Mitteln gleich ist, wie
wir es bald bei Erklärung der Refractionsgesetze beweisen
werden.
Nachdem Hr. Young die Bildung der reflectirten
Ringe durch die Interferenz der an der ersten und zwei-
ten Fläche der Luftschicht reflectirten Strahlen erklärt
hatte, zeigte derselbe, dafs die, weit schwächeren, Ringe,
welche man beim Hindurchsehen erblickt, daraus entste-
hen, dafs sich die direct hindurchgehenden Strahlen mit
denen, ‘welche erst nach zweimaliger Reflexion hinaustre-
ten, interferiren, und dafs sie folglich die complementä-
ren zu den reflectirten Bingen sind, was auch mit der
203
Erfahrung übereinstimmt. ‘Wir halten es für überflüssig,
diese Erklärung weiter zu entwickeln, da sie der vorge-
henden durchaus ähnlich ist. Wir bemerken hier blofs,
dafs die ungemeine Schwäche der durchgelassenen Ringe
bei senkrechter Incidenz, davon herrührt, dafs die beiden
'Wellensysteme, durch welche sie erzeugt werden, sehr an
Intensität verschieden sind.
Wir werden die reflectirten Ringe nicht weiter bei
schiefen Incidenzen behandeln, sondern begnügen uns, zu
sagen, dafs es die Theorie erklärt, weshalb deren Durch-
messer mit der Schiefe wächst, und dafs die aus ihr
abgeleitete Formel die Thatsachen mit Genauigkeit dar-
stellt, wenigstens so lange, als die Schiefen nicht sehr
grofs sind. Wenn die Strahlen, welche in die Luftschicht
eindringen, sehr- geneigt sind, so stimmen die Resultate
der Rechnung nicht mehr mit den Messungen von New-
ton überein. Allein, wahrscheinlich rührt diese Anoma-
lie davon her, dafs die gewöhnlichen Gesetze der Re-
fraction, nach denen die Formel berechnet ist, bei einem
sehr geneigten Durchgange der Strahlen zwischen zwei so
nahe liegenden Flächen einige Abänderungen erleiden.
Wir haben bis jetzt nur die von einfachem Licht
erzeugten Ringe betrachtet; es ist aber leicht daraus ab-
zunehmen, was beim weifsen Licht geschehen wird. Die
Schlüsse sind denen ähnlich, welche wir früher bei den
Fransen in dem Versuche mit zwei Spiegeln gemacht
haben. Man findet überdiefs diese Analyse des Phäno-
mens mit der gröfsten Ausführlichkeit in der Optik von
Newton auseinandergesetzt, der zuerst gezeigt hat, dafs
die durch das weilse Licht erzeugten Erscheinungen immer
hervorgehen. aus dem Vereine der verschiedenen Wirkun-
gen der farbigen Strahlen, aus denen jenes zusammenge-
sezt ist,
Von der Reflexion.
Durch einen von dem Stofse elastischer Körper her-
genommenen Vergleich, haben wir gezeigt, wie an der
204
Berührungsfläche zweier Mittel von verschiedener Dichte,
ein Theil der vibratorischen Bewegung reilectirt, und der
andere Theil durchgelassen und in dem zweiten Mittel
fortgepflanzt wird *), Wir haben dadurch erklärt, wie
das Licht, bei seiner Ankunft an der Oberfläche eines
durchsichtigen Körpers in zurückgeworfene und durchge-
lassene Strahlen getheilt wird; aber wir haben noch keine
Rechenschaft von den Gesetzen gegeben, denen ihre Rich-
tungen unterworfen sind. Diels’ wollen wir gegenwärtig
versuchen, und dabei die Erklärung auf die einfachsten
Betrachtungen zurückführen. Die etwas complicirten Ent-
wickelungen, die zu einem ganz allgemeinen und stren-
gen Beweise erforderlich sind, mögen hier der Kürze
aufgeopfert werden.
Es seyen (Taf. II. Fig. 1.) ED und FG zwei
einfallende Strahlen, und zwar ausgegangen von einem
und demselben Undulationscentrum, welches ich als un-
endlich entfernt annehme, so dafs diese Strahlen unter
sich parallel sind. AB sey die reflectirende Ebene.
Durch den Punkt G ziehe man die gerade GI senk-
recht gegen die Strahlen ZD und FG; diefs wird die
Richtung der einfallenden Welle seyn, im Augenblicke wo
sie in @ die reflectirende Fläche trifft. Nach dem Huy-
shen’schen Satze können wir jeden durch diese Welle
successiv erschütterten Punkt, wie G und D, als Er-
schütterungsmittelpunkte betrachten, welche, wenn sie iso-
lirt wirkten, nach allen Seiten Strahlen, und zwar von ver-
schiedener Intensität aussenden würden. Es wäre ohne
Zweifel sehr schwierig das Gesetz zu entdecken, nach
welchem ihre Intensität rings un den strahlenden Punkt
*°) Man kann über diesen Gegenstand die schöne Abhandlung des
Hrn. Poisson über die Reflexion der WVellen an der Berüh-
rungsfläche zweier elastischen und an Dichte ungleichen Mittein
zu Rathe ziehen; man findet daselbst einen strengen Beweis die-
ses allgemeinen Satzes.
205
sich änderte, aber glücklicherweise haben wir es nicht
nöthig. Denn wie auch dieses Gesetz beschaffen seyn mag,
so ist doch klar, dafs diejenigen partiellen, von G und D
ausgehenden Strahlen, welche parallele Richtungen haben,
sich durchaus unter gleichen Umständen befinden, und
also gleiche Intensität und in der Occillationsbewegung
gleiche Richtung haben müssen. Dieser Satz reicht nun
hin, um zu beurtheilen, nach welcher Richtung sich die
Schwingungen, die aus der Vereinigung der partiellen
Strahlen hervorgehen, fortpflanzen können. Betrachten
wir nämlich die reflectirte Welle in einem Abstand 42,
der gegen die Strecke @D und gegen ähnliche Strecken
derselben. Ordnung unendlich grofs ist; und seyen GK
und DL zwei reflectirte Elementar-Strahlen, die gegen
einen nämlichen Punkt dieser Welle gerichtet sind; sie
werden wegen der grofsen Entfernung dieser Welle ein-
ander parallel seyn. Man nehme an, der Winkel XGB
sey gleich dem Winkel ZDA. Es ist klar, dafs die
Schwingungen, welche durch die Strahlen GK und DZ
im Punkte ihres Zusammentreffens herbeigeführt werden,
in vollkommenem Accorde stehen. Denn, wegen der
Gleichheit jener Winkel wird, wenn man vom Punkte D
eine Senkrechte DC auf GH fällt, das Dreieck GCD
dem Dreieck IDG gleich seyn, folglich auch G@ C gleich
JD. Nun ist ZD die Strecke Weges, die der einfal-
lende Strahl £D mehr als der Strahl Z'G durchlaufen
hat, um zur Oberfläche zu gelangen; und CG ist die
Strecke Weges, welche der in @ reflectirte Stralil mehr
als der in J) reflectirte durchlaufen mufs, um zu dem
Punkte des Zusammentreffens zu gelangen; mithin haben
sie, wenn sie hier angelangt sind, in Summa einen Weg
von gleicher Länge zurückgelegt, und folglich schwingen
sie hier in Uebereinstimmung.
Diels ist aber nicht mehr der Fall, wenn die Richtung
der Elementar-Strahlen G%k und D/, welche auch, wie
206
ich annehme, gegen einen unendlich entfernten Punkt
gerichtet sind, mit der Oberfläche einen Winkel machen,
der nicht mehr gleich DA ist. Denn da alsdann die
Strecke Gc, zwischen dem Punkte G und dem Fufs der
Senkrechten De nicht mehr gleich /D ist, so sind auch
die Wege, welche die Strahlen durchlaufen, um zum
Punkte ihres Zusammentreffens zu gelangen, richt mehr
gleich, und die Schwingungen in diesem Punkte müssen
mehr oder weniger in Discordanz stehen. Nun kann
inan immer den Punkt G in einem solchen Abstande vom
Punkte D nehmen, dafs der Unterschied zwischen CG
und ZD emer halben Undulation gleich sey; diels wird,
im Punkte des Zusammentreffens, zwischen den nach @%k
und D/ retlectirten Vibrationen eine vollständige Discor-.
-danz bewirken, und da sie überdiefs von gleicher Inten-
sität sind, so werden sie gegenseitig zerstört, folglich wird
nach dieser Richtung hin kein Licht fortgepflanzt.
So wahr ist es, dafs in diesem Fall der Elementar-
Strahl D/ durch den vom Punkte G kommenden neu-
tralisirtt wird, dafs wenn man die letzteren, oder die
Strahlen, welche ihm nahe genug liegen „um gleichfalls
die Schwingungen des Strahles D/ vernichten zu können,
fortnimmt, dieser Strahl wieder zum Vorschein kommt.
Die verschiedenen in D) reflectirten Strahlen können um
so mehr divergiren, je beschränkter die Erstreckung der
reflectirenden Ebene auf jeder Seite dieses Punktes ist.
denn der Elementar-Strahl G'!A', welcher von dem mit
G in gleichem Abstande von D liegenden Punkte G! aus-
geht, vernichtet im Punkte des Zusammentreffens eben, so
gut wie der Strahl G% die Schwingungen des Strahles D/.
Die allgemeine Art, sich die gegenseitige Zerstörung der
Elementar-Strahlen vorzustellen, besteht darin, dafs man
. annimmt, jeder intermediäre Strahl D/ werde durch die
Hälfte (der Intensität nach) des Strahles Gk und durch
die Hälfte des Strahles G!4! zerstört. Die übrigbleiben-
207
den Hälften dieser Strahlen wiederum durch die Hälften
der folgenden Strahlen, und so fort *).
*) VVenn man demnach die Oberfläche des Spiegels in eine Reihe
Portionen, wie DG’, GG” u. s. w. von gleicher Gröfse mit
GD heilt, so werden von den in den Punkten G, D, G’, G”
reflectirten Strahlen diejenigen, welche nach einem und demsel-
ben, sehr entfernten Punkt gerichtet und folglich unter einander
parallel sind, zu je zwei um eine halbe Undulation in ihrem
Gange verschieden seyn. So z. B. wird an den gemeinschafili-
chen Punkt der Strahl G@% um eine halbe Undulation gegen den
Strahl DZ voraus seyn, dieser wieder um dieselbe Gröfse gegen
den Strahl G”A, und so weiter. Aus demselben Grunde wird
der mitten von CD ausgehende Strahl in völliger Discordanz
stehen mit dem mitten von DG‘ ausgesandten, und dieselbe
Discordanz wird gleichfalls zwischen den, an allen entsprechen-
den Punkten der Intervalle GD und DG’ reflectirten Strahlen
statt finden. Eben so werden alle in den verschiedenen Punk-
ten von DG’ reflectirten Strahlen in völliger Discordanz stehen,
mit denen, welche in den correspondirenden Punkten von G@’G”
reflektirt werden u. s. w. Da nun die Intervalle GD, DG’,
G'G“ u. s. w. unter sich gleich sind, so wird die Menge der
von ihnen reflectirten Strahlen auch gleich seyn. Man kann
also annehmen, dafs jeder Bündel von Elementar-Strahlen, wel-
cher nach dieser Richtung von irgend einem Intervall DG’ re-
flectirt wird, zerstört werde durch die Hälfte (der Intensität
nach) der Strahlen des vorhergehenden und nachfolgenden Bün-
dels. Ist die Oberfläche begränzt und schliefst sie eine gerade
Anzahl von Intervallen ein, so stehen die übrigbleibenden Hälf-
ten der äufsersten Strahlen, im Punkte des Zusammentreffens,
in vollständiger Discordanz zu einander. Sie zerstören sich hier
also gegenseitig, und es wird kein Licht nach dieser Richtung re-
flectirt. VVenn aber die Zahl der Intervalle ungerade ist, so wird
das nach dieser "Richtung reflectirte Licht, möglichst ungeschwächt
seyn, da die übrigbleibenden Hälften der äufsersten Strahlen sich
im völligen Accorde befinden. Es ist jedoch zu bemerken, dafs
in diesem Falle, das nach der Richtung @% gebeugte Licht, weit
schwächer ist als das nach der Richtung GK reflectirte Licht,
weil alle von der Oberfläche ausgehende Strahlen im ersten Punkte
des Zusammentreffens gleiche VVege durchlaufen haben und sich
in ihrer Wirkung addiren. Alle diese Folgerungen aus der
Theorie werden durch die Erfahrung bestätigt.
Um begreiflich zu machen, wie ungemein schnell das Licht
208
Fs ist leicht diese Folgerungen aus der Theorie durch
einen Versuch zu bestätigen. Man lasse, in einem dunk-
len Zimmer, die Strahlen eines leuchtenden Punktes auf
einen Metalispiegel oder auf einen an der Hinterseite ge-
schwärzten Glasspiegel fallen, deren obere Fläche man
mit einem recht matten Schwarz überzogen hat, bis auf
einen etwas langen und sehr schmalen Raum, den zwei
unter einem sehr scharfen Winkel gegen einander ge-
neigte Linien einschliefsen, so dafs dieser reflectirende
Raum bis zum Punkte des Zusammentreffens seiner Rän-
der an Breite abnimmt. Entfernt man sich nun hinläng-
lich von dem Spiegel, und fängt das reflectirte Licht mit
einer weilsen Pappscheibe auf, oder beobachtet es direct
mit einer Loupe, so bemerkt man, dafs der Lichtbündel,
welcher nahe am Scheitel des Winkels reflectirt wird,
weit breiter ist als der, welcher vom entgegengesetzten
Ende herkommt, und dafs folglich die reflectirten Strah-
ul
len um so stärker divergiren, je schmäler der reflecti-
rende Raum ist.
Diese Art, die Reflexion zu betrachten, erklärt nicht
blofs, weshalb, wenn die Fläche schmal oder unterbro-
chen ist, die Strahlen in ihrem Gange von dem gewöhnli-
chen Gesetze der Gleichheit der Incidenz- und Reflexions-
Winkel abweichen, sondern sie liefert selbst die Mittel,
die
abnimmt in dem Maafse als die Richtung G% sich von der des
regelmälsig reflectirten Lichtes entfernt, mufs ich noch hinzufü-
gen, dafs, wenn man auf der Oberfläche des Spiegels nur fünf
Intervallen wie GD zählen könnte, die zwischen den äufsersten
Strahlen Unterschiede von einer halben Undulation gäben, die
Intensität des nach G%k gebeugten Lichtes, nach der Theorie,
nur ungefähr ;; von der des regelmäfsig reflectirten Lichtes seyn
würde. Und wie gering auch die Breite des Spiegels seyn mag,
so sieht man doch, dafs sich die Richtung G@% nur sehr wenig
von GÄ zu entfernen braucht, damit er fünf Intervalle wie GD
enthalten könne, d. h. damit der Unterschied in dem Gange der
von den beiden Enden des Spiegels ausgesandten Strahlen fünf
halbe Undulationen betragen könne.
er
209
die relative Intensität derselben in ihren neuen Richtun-
gen zu berechnen. Sie hat überdiefs den Vortheil, eine
klare Idee von dem zu geben, was die Politur eines Spie-
gels ausmacht. Wie’auch schon Newton bemerkt hat,
darf man die Oberfläche selbst des besten Spiegels sich
nicht als völlig glatt oder als eine mathematische Ebene
vorstellen, vielmehr ist es aus dem zum Poliren ange-
wandten Verfahren sichtlich, dafs sie mit einer Unzahl
kleiner Unebenheiten übersäet ist; denn das feinste Pul-
ver, welches man zu diesem Zweck verwendet, kann sie
nur nach allen Richtungen ritzen, und diese Ritzen ‚sind
blofs durch ihre ungemeine Zartheit unwahrnehmbar. Aber .
welchen Grad von Feinheit müfsen sie haben, damit das
Licht regelmäfsig reflectirt werden kann? — Diefs läfst
sich leicht aus der Erklärung ableiten, welche wir von
dem gewöhnlichen Reflexions-Gesetze gegeben haben.
Denn, wenn die Punkte G und G! (Taf. II. Fig. 1.),
statt genau in der mathematischen Ebene ADB zu lie-
gen, sich ein wenig über oder unter dieser Ebene befin-
den, so entsteht dadurch in dem Gange der Strahlen GA
und @!! eine kleine Verschiedenheit, welche die völ-
lige Discordan2, in der sie sich in Bezug auf den Strahl
DI befinden, ein wenig verringert. In dem besonderen
Fall, dafs die Incidenz senkrecht ist, beträgt z. B. die-
ser Unterschied das Doppelte des Abstandes der Punkte
G und @G! von der Ebene ADB; wenn also dieser ein
Hundertel der Länge einer Lichtwelle betrüge, so würde
der durch ihn bewirkte Unterschied im Gange ein Funf-
zigstel einer Undulation betragen. Eine so kleine Stö-
rung der vollständigen Discordanz zwischen den Ele-
mentar-Strahlen wird aber kein merkliches Licht nach
der Richtung D/ erzeugen, wie man es auch mittelst
der Interferenzformeln ündet. Es ist also hinreichend,
dafs die Höhe der Hervorragungen oder die Tiefe der
Einsenkungen, in Bezug auf die Länge einer Licht-
welle, sehr klein sey, damit die Spiegelfläche nur unter
Annal.d.Physik.B.88. St.2. J.1828. St. 2. oO
210
einem der Incidenz gleichem Winkel merklich Licht re
flectire. Wenn z. B. die gröfsten Unebenheiten kein
Hundertel' einer Undulation, welche für die gelben Strah-
len 5 oder 6 Zehntausendstel eines Millimeters beträgt,
übersteigen, so wird der Spiegel eine sehr schöne Poli-
tur besitzen.
Hier bietet sich eine Folgerung dar, die Beachtung
verdient. Da die Undulationslängen für die verschieden-
artig gefärbten Strahlen, aus denen das weilse Licht be-
steht, ungleich sind, so begreift man, dafs die Uneben-
heiten der Fläche einen solchen Grad von Kleinheit haben °
können, dafs sie die längsten Undulationen (die der rothen
Strahlen) schon ziemlich regelmäfsig reflectiren, während
sie die violetten Strahlen, deren Undulation um ein Drit-
tel kürzer ist, noch stark zerstreuen; so dals in einem
regelmäfsig reflectirten Bilde eines weilsen Gegenstandes,
das Roth und Orangefarbene vorwaltete, „während das
Grüne und vor allen das Blaue und Violette darin in
geringerem Verhältnisse zugegen wären, woraus dann. ein
röthlicher Farbenton entstehen würde. Diefs wird auch
durch die Erfahrung bestätigt. Anstatt das Poliren bei
dem schicklichen Zeitpunkt zu unterbrechen (was ohne
Zweifel sehr schwer seyn würde), nehme man einen
blois matt geschliffenen Spiegel, d. h. einen solchen,
dessen Oberfläche blofs mit feinem Schmirgel abgeschlif-
fen ist, und neige diesen Spiegel gegen die einfallen-
den Strahlen, bis man von dem durch Reflexion gesehe-
nen weilsen Gegenstande ein ziemlich deutliches Bild zu
erblicken anfängt. Diels wird falb seyn, und selbst orange-
roth- wie die Farbe der untergehenden Sonne, sobald der
Gegenstand so hell ist, dafs man nicht genöthigt wird
den Spiegel zu sehr zu neigen. Die Farbe des Bildes
ist übrigens dieselbe, von welcher Art auch der reflecti-
rende Körper sey, er mag z. B. Stahl seyn oder ein
grünliches Crownglas. In dem Maafse als man die Schiefe
des Spiegels vermehrt, wird das Bild weifser und glän-
211
zender, und wenn er sich dem Parallelismus mit den
_ einfallenden Strahlen nähert, ist die Reflexion eben so
regelmälsig und fast eben so lebhaft, als wenn er völ-
lig polirt gewesen wäre. Man sieht, dafs in diesem Ver-
suche die Schiefe des Spiegels dasselbe bewirkt, wie die
Verringerung der Unebenheiten seiner Oberfläche. Der
Grund davon ist leicht einzusehen. Die Unebenheiten
stören nämlich die Regelmälsigkeit der Reflexion nur in
so fern, als sie die durchlaufenen Wege ungleich machen;
und es lälst sich leicht auf geometrischem Wege erwei-
sen, dafs diese Ungleichheiten um so kleiner werden, je
grölser die Schiefe der Strahlen ist.
Vor-der Refraction.
Wenden wir jetzt auf die Refraction die Interferen-
zen an, durch welche wir die Gesetze der Reflexion er-
klärt haben.
Es sey Taf. IH. Fig, 2. AB die Trennungsfläche
zweier Mittel, in welchen sich das Licht mit ungleicher
Geschwindigkeit fortpflanzt. Ich nehme auch hier an, dafs
die einfallenden Strahlen #G wnd ED von einem un-
endlich entfernten Gegensiande ausgehen, und folglich
einander parallel seyen. Um die Schlüsse zu vereinfa-
chen, werde ich überdiefs nur die Wirkungen derjenigen
Elementarstrahlen untersuchen, welche, in Bezug auf das _
Intervall G D, oder auf andere Gröfsen derselben Ord-
nung, in einem unendlich grofsen Abstande von A. ge-
brochen werden. Durch den Punkt G ziehe ich GI
senkrecht gegen die einfallenden Strahlen; dann wird GI
die Richtung der einfallenden Welle seyn, oder, mit an-
deren Worten, die correspondirenden Undulationsbewe-
gungen der beiden einfallenden Strahlen werden in G
und in / gleichzeitig anlangen. ZD ist also die Strecke,
welche der Strahl Z_D mehr als der andere durchlaufen
mufs, um zur Oberfläche zu gelangen. Betrachten wir eben
so die beiden gebrochenen Elementar-Strahlen, welche von
02
212 |
den Punkten G und D ausgehen, und in den Richtun-
gen GK und DL auf einen und denselben unendlich
entfernten Punkt stofsen, so wird, wenn man die Senk-
reche DM zieht, GM die Strecke Weges seyn, wel-
che, von der Oberfläche ab, der Strahl GK mehr als:
der andere durchlaufen mufls, um den Punkt des Zusam-
"mentreffens zu erreichen. Die beiden Strahlen werden
also hier gleichzeitig eintreffen, wenn das Licht die Strecke
GM in demselben Zeitraum- durchläuft wie die Strecke
ID. Es ist klar, dafs hiezu die beiden Wege in dem-
selben Verhältnisse stehen müssen wie die Fortpflanzungs-
geschwindigkeiten oder die Undulationslängen des Lichts
in beiden Mitteln. Bezeichnet man demnach mit d und
d! die Undulationslängen in dem ersten und zweiten Mit-
tel, so wird man die Proportion haben GM: DI.:d!:d.
Nimmt man aber @D als Radius, so wird G M der Sinus
des Winkels G DM seyn, und ZD der Sinus des Win-
kels ZJGD. Nun ist /G.D gleich dem Einfallswinkel
JDP, und @DM gleich dem Brechungswinkel QDZ,
folglich mufs sich der Einfallswinkel zum Brechungswin-
kel verhalten wie d! zu d, wenn die gebrochenen Ele-
mentar-Strahlen, welche wir betrachten, im Punkte des
Zusammentreffens in völligem Accorde stehen sollten. Und
da diese Bedingung alsdann auch für alle übrigen Ele-
mentar-Strahlen, die von den verschiedenen Punkten der
Fläche AD ausgehen, und sich in demselben Punkt ver-
einigen, erfüllt ist, so werden daselbst alle ihre Undula-
tionen einander decken und sich gegenseitig addiren. Diels
geschieht nicht mehr bei den andern Elementar-Strahlen
G%k und D/, welche zwar auch auf einen sehr entfern-
ten Punkt gehen, aber in einer andern Richtung. Denn
da alsdann Gm gröfser oder kleiner als G M ist, so wird
diese Strecke nicht mehr in demselben Zeitraum wie /D
durchlaufen, und daraus entsteht in dem Gange des einen
Strahls beziehungsweise zu dem des andern eine Verzö-
gerung. Nun kann man aber G immer in einem solchen
213
Abstande von D nehmen, dafs der Unterschied im Gange
immer genau einer halben Undulation gleich ist; woraus
erhellt, dafs es für jeglichen Elementar-Strahl D/, der
sich von der Richtung DL entfernt, immer einen an-
dern, nach demselben Punkt gerichteten Strahl GA giebt,
der von ihm um eine halbe Undulation abweicht. Nach
welchem Gesetze nun aber auch die Intensität der Ele-
mentar-Strahlen, welche jede der in @ und D erreg-
ten Erschütterungen nach allen Richtungen aussendet, sich,
im Fali dafs sie isolirt wirken, verändern mögen; so ist
doch klar, dafs, da für alle Vibrations- Reihen, die sich
nach den parallelen Strahlen D/ und G% fortpflanzen,
die Umstände durchaus ähnlich sind, ihre Intensitäten
und die Richtungen ihrer Oscillationsbewegungen es eben-
falls seyn werden. Da nun diese Vibrationen um eine
halbe Undulation in ihrem Gange verschieden sind, so
werden sich ihre Bewegungen gegenseitig zerstören *).
*) Nicht blofs diese Bewegungen sind es, die sich gegenseitig auf-
heben, sondern auch die Condensationen und Dilatalionen, von
denen sie begleitet sind, und wirklich, da in der ursprünglichen
Bewegung alles symetrisch und gleich zwischen den Grölsen von
entgegengesetzten Zeichen ist, so muls zwischen, den von ihr
abstammenden Elementar-WVellen dasselbe statt finden. Diese
Gleichheit ist hinreichend, damit alle Gröfsen von entgegenge-
setztem Zeichen, positive und negative Geschwindigkeiten, Con-
densationen und Dilatationen, sich gegenseitig vernichten, wenn
die positiven Gröfsen den negativen entsprechen, oder, mit an-
dern VWVorten, wenn die beiden sich interferirenden VVellensy-
steme in ihrem Gange um eine halbe Undulation verschieden
sind.
Wie bei der Reflexion, bemerken wir hier, dafs wenn die
Fliche 4B nicht unbegränzt ist, stets von den ihren Rändern
nahe liegenden Punkten Elementar-Strahlen ausgehen, die nicht
völlig zerstört werden, wenigstens dann, wenn in der Richtung
DL, die wir betrachten, die Intervalle wie @D, die einem
Unterschiede von einer halben Undulation zwischen den äufse-
ren Strahlen entsprechen, nicht in gerader Anzahl auf der Er-
streckung dieser Fläche vorhanden sind. Allein wie schmal sie
auch seyn mag, so ist doch das von ihren Rändern kommende,
am "
Man sieht also, dafs in dem zweiten Mittel die Licht-
vibrationen sich nur in einer solchen Richtung zeigen kön-
nen, dafs der Sinus des: Brechungswinkels sich zu dem
des Einfallswinkels verhält wie d! zu d.
‘Wenn die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichts -
in jedem Mittel nach allen Richtungen dieselbe bleibt, so
bleibt auch das Verhältnifs von d zu d!, und folglich
auch das des Sinus des Finfalls- und Brechungswinkel
constant, und das Licht gehorcht dem bekannten Gesetze
der gewöhnlichen Refraction. Es giebt aber Subätanzen,
in denen die Fortpflanzungsgeschwindigkeit mit der Rich-
tung der Strahlen veränderlich ist, und alsdann werden
die, welche diese Finwirkung erleiden, nicht auf dieselbe
Weise gebrochen.
Die Beziehung, welche wir so eben zwischen dem
Sinus der Incidenz und Refraction gefunden haben, stimmt,
wie man sieht, vollkommen mit Hrn. Arago’s Versuche
überein, welcher zeigt, dafs die Länge der Lichtundula-
tionen in zwei verschiedenen Mitteln sich zu einander
verhalten, wie der Sinus der Incidenz zu dem der Re-
fraction bei dem Uebergange des Lichts aus dem einen
Mittel in das andere. Diese Beziehung erklärt zugleich,
weshalb die Dicken der Luft- und Wasserschicht, wel-'
che dieselben Farbenringe reflectiren, sich zu einander
verhalten wie der Sinus der Incidenz und Refraction, bei
dem Uebergange des Lichts aus Luft in Wasser.
Verallgemeinert man die Betrachtungen, welche wir
so eben für den besondern Fall, dafs die Fläche stetig
und unbegränzt sey, zur Erklärung des gewöhnlichen
Refractions- Gesetzes angewandt haben; so kann man mit
denselben Formeln, welche auf die Difiractions-Erschei-
gebeugte Licht weit schwächer, als das, welches regelmälsig re-
flectirt wird.
\
Hinsichtlich der ausführlichen Entwicklung verweisen wir
auf die Noten zur Abhandlung über die Diffraction, die in den
Mernoires de savans etrungers bekannt gemacht werden wird
(auch für sich bereits erschienen ist. P.)
215
bestimmen, welche die gebrochnen Strahlen im Falle einer
Discontinuität oder geringen Breite der Fläche befolgen,
und man gelangt dadurch immer zu erfahrungsgemäfsen
Resultaten. Diefs beweist zugleich die Richtigkeit und
Allgemeinheit des Huyghen’schen Satzes und des In-
ierferenz - Gesetze, auf welchen diese ganze Theorie
beruht.
Ich kann diese kurze Auseinandersetzung der Re-
fraction nicht beschliefsen, ohne noch einige theoretische
Ansichten über eine optische Erscheinung zu berühren,
welche immer mit der Refraction verbunden ist, welche _
man häufig untersucht hat, und. welche dennoch zu denen
gehört, deren Gesetze noch am wenigsten bekannt sind.
Ich spreche von der Zertheilung des Lichts beim Durch-
gange durch ein Prisma, welcher man den Namen der Dis-
persion (Farbenzerstreuung) gegeben hat, weil sie ge-
wissermafsen die farbigen Strahlen, aus denen das weilse
Licht besteht, von einander scheidet und zerstreut, in-
dem sie diese zwingt verschiedene Richtungen einzuschla-
gen. Es geht aus dieser Erscheinung hervor, dafs die
verschiedenartig gefärbten Strahlen nicht gleichmälsig ge-
brochen werden, oder mit anderen Worten, dafs die Un-
dulationen von verschiedener Länge sich nicht mit gleicher
Geschwindigkeit in denselben Mitteln fortpflanzen. Denn
es ist eine nothwendige Folge der Erklärung, welche wir
von der Refraction gegeben haben, dafs das Verhältnifs
zwischen dem Sinus der Incidenz und der Refraction für
jede Wellenart immer gleich seyn mufs, dem Verhältnifs
zwischen ihren Fortpflanzungsgeschwindigkeiten in den
beiden Mitteln; so dafs wenn die verschiedenen Strahlen
diese Mittel mit gleicher Geschwindigkeit durchliefen, sie
auch gleichmäflsig gebrochen würde, und keine Dispersion
statt fände. Man mufs also annehmen, dafs in den bre-
chenden Mitteln die Wellen von verschiedener Länge sich
nicht mit gleicher Geschwindigkeit fortpflanzen, oder, mit
nungen anwendbar sind, die weit verwickelteren Gesetze
nn A ae
ce
_. |
andern Worten, dafs sie nicht in demselben Verhält-
nisse verkürzt werden. Diese Folgerung scheint im er-
sten Augenblick in Widerspruch zu stehen mit den Re-
suliaten der tiefen analytischen Untersuchung des Hrn.
Poisson über die Fortpflanzung der Schallwellen in
elastischen Mitteln von verschiedener Dichte. Indels
mufs man bemerken, dafs seine allgemeinen Formeln auf
der Hypothese beruhen, dafs jede unendlich dünne Schicht
des Fluidums nur von der sie herührenden Schicht zu-
rückgestofsen werde, und dafs also die accelerirende Kraft -
sich, in Bezug auf die Länge einer Undulation, nur auf
unendlich kleine Entfernungen erstrecke. Diese Hypo-
these ist ohne Zweifel ganz zulässig für die Schallwel-
len, von denen die kürzesten noch eine Länge von eini- _
gen Millimetern besitzen; allein für die Lichtwellen, von
denen die längsten noch nicht ein Tausendstel eines Milh-
ıneters Jang sind, könnte sie ungenau werden. Es ist.
sehr möglich, dafs der Wirkungskreis der accelerirenden
Kraft, welche die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichts.
in einem brechenden Mittel bedingt, oder die gegensei-
tige Abhängigkeit der Theilchen, aus denen dieses be-
steht, sich auf Entfernungen erstreckt, die nicht unend-
lich klein sind gegen ein Tausendstel eines Millimeters.
Diefs widerspricht nicht den Ideen, welche uns die Er-
fahrung von der Kleinheit dieser Wirkungkreise giebt.
Nun ist es leicht aus der Mechanik zu ersehen, dafs,
wenn der Wirkungskreis der accelerirenden Kräfte sich
wirklich, in Bezug auf die Länge der Lichtwellen, ‘auf
merkliche Entfernungen erstreckt, die längeren Wellen.
bei ihrem Durchgange durch dichte Mittel weniger ver-
zögert oder verhältnifsmälsig weniger verkürzt, folglich
auch weniger gebrochen werden müssen, als die kürze-
ren Wellen. Diefs würde mit der einzigen allgemeinen
Regel übereinstimmen, welche die Erfahrung bis jetzt
beider Erscheinung der Dispersion entdeckt hat.
217
Wie dem auch sey, die Thatsachen beweisen, dafs
die Lichtwellen von ungleicher Länge sich in denselben
brechenden Mitteln mit verschiedener Geschwindigkeit
fortpflanzen, nach veränderlichen Verhältnissen, deren
Gesetze noch gänzlich unbekannt sind, und die auf eine
sehr innige Art von der chemischen Natur der Körper ab-
zuhangen scheinen. Sollte die Fortpflanzungsgeschwindig-
keit der verschiedenen Strahlen an sich in reinem Aether,
wie er die Himmelsräume erfüllt, auch einige Unterschiede
zeigen? — Diels ist eine Frage, die sich mit Gewifsheit
schwer beantworten läfst, durch die astronomischen Beob-
achtungen des Hrn. Arago aber nicht bejaht zu werden
scheint.
Von der doppelten Refraction und der Polarisation.
Wenn man einen Lichtbündel auf eine der natürli-
chen Flächen eines Kalkspath-Rhomboeäders fallen läfst,
so theilt er sich in diesem in zwei Bündel, welche ver-
schiedene Wege einschlagen, und dadurch von Gegen-
ständen, die durch das Rhomboeder gesehen werden,
zwei Bilder darbieten. Man hat diesen Erscheinungen,
so wie allen ähnlichen, welche andere Krystalle zeigen,
wenn man sie zur deutlicheren ‘Trennung der Bilder zu
Prismen schleift, den Namen doppelte Strahlenbrechung
gegeben.
Diese Spaltung des Lichts ist indefs nicht die ein-
zige merkwürdige Thatsache, welche sich bei der dop-
pelten Strahlenbrechung, zeigt. Jeder der Bündel, ın
welche sich die einfallenden Strahlen zertheilen, besitzt
besondere Eigenschaften, wodurch eine Verschiedenheit
in ihren Seiten auftritt. :Um hier die Erscheinungen mit
Genauigkeit zu beschreiben, ist es nöthig, die üblichen
Ausdrücke zu gebrauchen und kennen zu lernen,
In den Krystallen, bei denen die Gesetze der dop-
pelten Refraction am einfachsten sind, giebt es stets eine
gewisse Richtung, rings um welche nach allen Seiten die
218
Erscheinungen in gleicher Weise auftreten; diese Rich-
tung nennt man die Axe des Krystalls. Man darf sie
aber nicht als eine einzige Linie betrachten; im Gegen-
theil lassen sich in einem Krystalle eben so viele Axen
annehmen, als Linien mit dieser Richtung parallel. Aber
dennoch trägt der Krystall den Namen eines einaxi-
gen, wenn in den optischen Erscheinungen rings um
die Axe eine vollkommene Aehnlichkeit da is. Man sieht
also, dafs dieser Ausdruck hier seine gewöhnliche Bedeu-
tung verliert und synonym wird mit Richtung. Man be-
greift auch, dafs die Richtung der Axe von der krystal-
linischen Anordnung der Theilchen des Mittels abhängt,
und dafs sie in Bezug auf die Flächen oder Linien des
Kıystalls eine bestimmte Lage haben mufs, welche immer
dieselbe bleibt in dem Krystall, wie man ihn auch ge-
gen die einfallenden Strahlen neigen mag.
Es giebt Krystalle, worin die Aehnlichkeit um die
Axe nicht vorhanden ist, und wo im Gegentheil zwei
besondere, mehr oder weniger gegen einander geneigte
Richtungen auftreten, die ähnliche Erscheinungen zeigen,
wie die, welche man nach der Axe, wenn alles um sie
her ähnlich ist, beobachtet. Diese Krystalle nennt man
zweiaxige. Wir werden aber nur von den einaxigen
Krystallen sprechen, da deren optische Eigenschaften ein-
facher und leichter zu begreifen sind.
Die Ebene, welche senkrecht gegen die Fläche der
Krystalle durch die Axe gelegt wird, nennt man den Haupt-
schnitt. Da es nicht unsere Absicht ist, hier alle Arten
nach welchen die Lichtstrahlen in den Krystallen gebro-
chen werden, auseinanderzusetzen, sondern blofs ihre Fort-
pflanzungsart in diesen Mitieln und die optischen Eigen-
schaften, die sie annehmen, so setzen wir zur Vereinfa-
chung des Raisonnements voraus, dafs die einfallenden
Strahlen sämmtlich lothrecht auf den Flächen des Kry-
stalles siehen, und folglich in der Ebene des Hauptschnitts
liegen. Wenn wir ihren Gang in verschiedenen Rich-
219 }
tungen gegen die Axe studiren wollen werden wir jedes-
mal voraussetzen, dafs die Flächen des Ein- und Aus-
iritts senkrecht gegen diese Richtungen geschnitten sind.
Diefs angenommen, bemerkt man am kohlensauren
Kalk, dessen doppelte Refraction sehr stark ist, dafs
wenn auch die einfallenden Strahlen senkrecht auf der
Oberfläche stehen, einer der beiden Bündel eine schiefe
Richtung gegen dieselbe annimmt, während der andere,
übereinstimmend mit dem gewöhnlichen Refractions-Gesetz,
keine Brechung erleidet. Deshalb sagt man, dieser sey
gewöhnlich und jener ungewöhnlich gebrochen, und, um
sie von einander zu unterscheiden, giebt man ihnen glei-
che Namen mit der Refraction, welche sie erlitten haben.
So nennt man den, welcher die gewöhnliche Refraction
erlitten hat, den gewöhnlichen Strahl, und den, welcher
die ungewöhnliche Refraction erlitten hat, den ungewöhn-
lichen Strahl. Eben so giebt man den Namen gewöhnh-
ches Bild demjenigen, welches durch die gewöhnlichen
Strahlen hervorgebracht wird, und ungewöhnliches dem,
welches von den ungewöhnlichen Strahlen herrührt, In
andern, mit doppelter Refraction begabten Krystallen,
zZ. B. im Bergkrystall, findet dieselbe Spaltung unter den-
selben Umständen statt, aber in so geringem Grade, dafs
mehrere sehr dicke Platten erforderlich sind, um sie sicht-
bar zu machen. Es gelingt aber leicht, wenn man den
Krystall so schneidet, dafs die Austrittsfläche gegen die
Fintrittsfläche geneigt ist, wodurch dann die beiden Bün-
del nicht in paralleler Richtung mit einander hinaustreten,
und, wenn man sie weit genug, verfolgt, sich immer tren-
nen. Ohne uns indefs in das Detail der Versuche ein-
zulassen, aus welchen sich die allgemeinen Gesetze der
doppelten Refraction ergeben, wollen wir blofs die Haupt
resultate derselben auseinandersetzen.
Zuvor ist zu bemerken, dafs wenn die einfallenden
Strahlen, wie wir annehmen, auf der Fläche des Kry-
stalles senkrecht stehen, die Ablenkung des ungewöhnli-
7
220 |
chen Strahls stets in der Ebene des Hauptschnitts ge-
schieht, und dafs folglich die Ablenkung allemal Null
wird, wenn die Strahlen den Krystall parallel mit der
Axe oder senkrecht gegen dieselbe durchdringen.
Die Beobachtung hat gezeigt, dals die Strahlen, so-
bald sie der Axe parallel sind, nicht blofs gleiche Rich-
tung haben, sondern auch den Krystall mit gleicher Ge-
schwindigkeit durchlaufen; und dagegen, dafs wenn sie
auf der Axe senkrecht stehen, ihre Fortpflanzungsgeschwin-
digkeit verschieden ist, obgleich sie noch denselben Weg
zusammen gehen. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der
gewöhnlichen Strahlen ist nach allen Richtungen gleich,
und eben deshalb folgen diese den gewöhnlichen Gesetzen
der Refraction. Die Geschwindigkeit der ungewöhnlichen
Strahlen dagegen ist veränderlich nach dem Winkel, den
sie mit der Axe machen. Diese Geschwindigkeit leitet
man im Undulationssysteme, wie im Emissionssysteme,
von der Brechung ab, welche die Strahlen, unter schie-
fen Incidenzen, bei ihrem Ein- und Austritt erleiden, wo-
durch man das Verhältnifs des Sinus der Incidenz zu dem
der Refraction findet. Die Versuche über den Kalkspath
von Huyghens, Wollaston und Malus, und die
zahlreichen Beobachtungen über den Bergkrystall von
Biot, welcher dabei die Winkelmessungen der doppel-
ten Strahlenbrechung auf einen hohen Grad der Genauig-
keit gebracht hat, beweisen, dafs der Unterschied zwi-
schen den Quadraten der Geschwindigkeiten, mit denen
sich die gewöhnlichen und ungewöhnlichen Strahlen fort-
pflanzen, proportional ist dem Quadrate des Sinus von
dem Winkel, welchen die Richtung der letzteren mit der
Axe bilden, wenn man, wie es der berühmte Verfasser
der Mechanik des Himmels gethan, die Geschwindigkeit
im Sinne des Emissionssystems. berechnet. In der Un-
dulationstheorie sind es dagegen die Quotienten aus der
Division der Eins durch dieselben Quadrate, zwischen
denen diese Beziehung statt findet; denn die Geschwin-
221
digkeiten verhalten sich in den beiden Systemen immer
umgekehrt zu einander.
Dieses wichtige Gesetz, dessen Entdeckung man dem
Scharfblicke Huyghens verdankt, stellt uns gleichsam
als Folgerungen die 'Thatsachen auf, welche wir so eben
auseinandergesetzt haben. Die beiden Strahlengattungen
haben nämlich in Richtung der Axe gleiche Geschwindig-
keit, weil hiebei jener Sinus Null ist; und der Geschwin-
digkeitsunterschied wächst allmälig mit diesem Sinus, so
wie die Strahlen sich von der Axe entfernen, bis sie
senkrecht gegen dieselbe sind, in welcher Richtung der
Unterschied sein Maximum erreicht.
Dieser Geschwindigkeitsunterschied ist in gewissen
Krystallen positiv und in anderen negativ, d. h. in ei-
nıgen gehen die gewöhnlichen Strahlen schneller als die
ungewöhnlichen, und in anderen umgekehrt die unge-
wöhnlichen schneller als die gewöhnlichen. Der koh-
lensaure Kalk oder der Kalkspath giebt ein Beispiel vom
ersten Falle, und der Bergkrystall eins vom letzen.
Diefs ist ein kurzer Abrifs der Hauptsätze, die bei
dem Gange der gewöhnlichen und ungewöhnlichen Strah-
len in den Krystallen vorkommen. Kehren wir jetzt zu
den physischen Eigenschaften zurück, welche sie zeigen,
wenn man sie nach ihrem Austritt aus dem ersten Kry-
stall durch einen zweiten gehen läfst, der wie jener im
Stande ist das Licht deutlich in zwei Bündel zu zer-
theilen *).
Betrachten wir nach einander jeden der beiden Bün-
del, welche aus dem ersten Kalkspathrhomboäder treten,
und zunächst denjenigen, welcher gewöhnlich gebrochen
wird. Die beiden neuen Bündel, welche dieser beim
*) Ich werde künftig den, von der Emissionstheorie entlehnten
Ausdruck Lichtbündel gebrauchen, um damit im Allgemeinen
ein Wellensystem zu bezeichnen, welches sich von andern durch
seine Richtung oder nur £infach durch seine Geschwindigkeit
unterscheidet.
a
DL 299 FRE
Durchgange durch das zweite Rhomboöder erzeugt, sind |
nur dann von gleicher Intensität, wenn der Hauptschniit
‚des zweiten Krystalls einen Winkel von 45° mit dem
des ersten macht. Bei jeder andeın Lage haben die bei-
den Bündel oder die beiden Bilder, welche sie erzeugen,
ungleiche Intensitäten; und das eine von ihnen verschwin-
det sogar gänzlich, wenn der Hauptschnitt des zweiten
Rhomboäders dem des ersten parallel ist oder auf ihm
senkrecht steht. Wenn er jenem parallel ist, verschwin-
det das ungewöhnliche Bild, und zugleich erlangt das ge-
wöhnliche Bild das Maximum seines Glanzes; steht aber
der Haupischnitt des zweiten Rhomboeders senkrecht auf
dem des ersten, so verschwindet dagegen das gewöhnli-
che Bild, und das ungewöhnliche Bild erreicht sein Maxi-
mum. ‘Der ungewöhnliche Strahl, welcher zum ersten
Rhomboäder hinausgetreten ist, zeigt beim Durchgange
durch das zweite, die umgekehrten Erscheinungen. Sein
gewöhnliches Bild wird Null, wenn der Hauptschnitt des
zweiten Krystalls dem des ersten parallel ist; und es er-
reicht dagegen sein Maximum, wenn der Hauptschnitt
des zweiten Krystalls senkrecht auf dem des ersten steht,
wobei zugleich das ungewöhnliche Bild verschwindet.
Man sieht also, dafs jeder, durch eine der beiden
Refractionen des ersten Krystalls erzeugte Lichtbündel,
sich im Allgemeinen zwischen den beiden Refractionen
im zweiten Krystalle theilt, aber in ungleiche Theile,
wenn nicht der Hauptschnitt des zweiten Krystalls einen
Winkel von 45° mit dem des ersten macht; dafs er nur
eine einzige Refraction in dem zweiten Krystall erleidet,
wenn dessen Hauptschnitt dem des ersten parallel ist
oder senkrecht auf ihm steht, und dafs diese neue Re-
fraction in dem ersten Falle von gleicher, in dem zwei-
ten aber von entgegengesetzter Art ist.
Es geht aus diesen T'hatsachen hervor, dafs die bei-
den, durch die doppelte Refraction erzeugten Bündel nicht
ringsum ihre Richtung dieselben optischen Eigenschaften
223
‘
besitzen, weil sie bald die gewöhnliche, bald die unge-
wöhnliche Refraction erleiden, je nachdem der Haupt-
schnitt des zweiten Krystalls parallel einer gewissen Ebene
oder senkrecht gegen dieselbe ist. Wenn man also senk-
recht gegen die Strahlen gerade Linien nach diesen Ebe-
nen zieht, und man annimmt, dafs.sie von dem Wellen-
system bei seinem Gange fortgeführt werden, so zeigen
sie die beiden Richtungen an, in welchen die Strahlen
enigegengesetzte optische Eigenschaften darbieten.
Malus hat dieser sonderbaren Modification des Lichts
den Namen Polarisation gegeben, und zwar nach einer Hy- _
pothese, die Newion erdacht hat, um das Phänomen zu
erklären. Dieser grofse Mathematiker nämlich nahm an,
dafs .die Lichtiheilchen zwei Arten von Polen oder viel-
mehr von Seiten hätten, die mit verschiedenen physi-
schen Eigenschaften versehen wären; dafs m dem gewöhn-
lichen Lichte die Seiten derselben Ari an den verschiede-
nen Lickttheilchen nach allen möglichen Richtungen lägen;
dafs aber durch die Wirkung des Krystalls die einen paral-
lel dem Haupischnitt und die andern senkrecht gegen den-
selben gedreht würden, und dafs die Refractionsart, wel-
che die Lichttheilchen erleiden,davon abhange, nach wel-
cher Richtung ihre Seiten in Bezug auf den Hauptschnitt
gedreht worden seyn. Man begreift, dafs sich wirklich
nach dieser Hypothese die Thhatsachen darstellen lassen.
Ohne mich darauf einzulassen, diese durchzugehen und
die Schwierigkeiten, ich möchte sagen, die Widersprüche,
zu welchen sie bei einer tieferen Untersuchung führt, zu
erweisen, bemerke ich blofs, dafs sich die Verschieden-
heit, welche die beiden durch die doppelte Refraction
getrennten Bündel nach rechtwinklichen Richtungen in
ihren optischen Eigenschaften zeigen, auch durch die An-
nahme erklären läfst, dafs in den Wellen Zransversale
Bewegungen statt finden *), die nach den beiden Rich-
*) Transversale Oscillationsbewegungen der Aethertheilchen nenne
ich diejenigen, welche serkrecht gegen die Richtung der Strah-
len vollführt werden.
224
tungen nicht dieselben seyen. Entsagen wir indefs für
jetzt jeder theoretischen Ansicht, und folgen dem Stu-
dium der 'Thhatsachen.
Nicht blofs bei seinem Durchgange durch einen Kry-
stall, der es in zwei deutliche Bündel theilt, erhält das
Licht diese sonderbare Modification, vielmehr kann es
schon durch blofse Reflexion an der Oberfläche durch-
sichtiger Körper polarisirt werden, wie es Malus zuerst
entdeckt hat. Läfst man auf ein unbelegtes Spiegelglas
einen Bündel directen Lichtes unter ungefähr einen Win-
kel von 35°, gerechnet von der Oberfläche, fallen, und
hält man ein Kalkspathrhomboäder gegen den reflectirten
Strahl, so bemerkt man, dafs die beiden Bündel, in die
er beim Durchgange durch den Krystall getheilt wor-
den ist, nur dann eine gleiche Intensität besitzen, wenn
der Hauptschnitt des Rhomboäders mit der Ebene der
Reflexion einen Winkel von 45° macht; und dafs, bei
allen anderen Richtungen des Hauptschnitts die Intensität
der Bilder ungleich ist, und zwar um so ungleicher, je
mehr sich der Hauptschnitt von dem Winkel von 45°
entfernt, so dafs endlich, wenn dieser der Reflexionsebene
parallel ist oder senkrecht auf derselben steht, eins der
beiden Bilder verschwindet, im ersten Fall das ungewöhn-
liche, im letzteren das gewöhnliche Bild.
Man sieht also, dafs das vom Glase unter einer Nei-
gung von 35° reflectirte Licht sich genau so verhält, wie
der gewöhnliche Lichtbündel, der aus einem Rhomboeder
tritt, dessen Hauptschnitt parallel liegt mit der Reflexions-
ebene. Man sagt vom reflectirten Lichtbündel, dafs er
nach. der Reflexionsebene polarisirt sey, und eben so
von dem aus einem Rhomboeder tretenden gewöhnlichen
Strahl: da/s er nach der Ebene des Haupischnitts. die-
ses Krystalles polarisirt sey. Man muls also auch sagen:
dafs der ungewöhnliche Strahl senkrecht gegen den Haupt-
schnitt polarisirt sey, weil er in dieser Richtung dieselben
Ei-
225
Eigenschaften darbietet, wie der gewöhnliche Strahl in
ee Ebene des Hauptschnitis.
Die vollständige Polarisation des Lichts stellt sich
bei der Reflexion an einer Wasserfläche unter der Nei-
gung von 37° ein, und überhaupt an der Oberfläche durch-
sichtiger Körper unter einer- solchen Neigung, dafs der
zurückgeworfene Strahl senkrecht steht auf dem gebro-
chenen. Die Entdeckung dieses merkwürdigen Gesetzes
verdankt man dem Dr. Brewster. Ob es ein strenges,
oder nur ein annäherndes Gesetz sey? — Diese Frage ist
schwer zu entscheiden; aber die zweite Annahme scheint
die wahrscheinlichere zu seyn.
Bei andern Einfallswinkeln ist die Polarisation nur
partiell, d. h. man sieht beim Drehen des Rhomboeders
niemals eins der Bilder völlig verschwinden. Zwar gehen
sie dabei durch verschiedene Grade der Helligkeit; aber
die Minima ihrer Intensität, welche immer denselben Rich-
tungen des Hauptschnitts entsprechen, sind nicht mehr
gleich Null. Wenn endlich die einfallenden Strahlen
senkrecht auf der Fläche stehen, oder derselben fast pa-
rallel sind, so zeigt das reflectirte Bild keine Spur mehr
von Polarisation, d. h. die beiden Bilder sind bei allen
Lagen des Rhomboeders stets von gleicher Intensität.
Mehrere undurchsichtige Körper, die nicht sehr licht-
brechend sind, wie z. B. Marmor, schwarze Firnisse u. s. w.,
können den Strahlen, die sie an ihrer Oberfläche reflecti-
ren, ebenfalls eine vollständige Polarisation mittheilen;
während andere ganz oder halbdurchsichtige Körper, die
sehr starke Brechkraft besitzen, wie z. B. Diamant und
Spiefsglanzglas, sie niemals vollkommen polarisiren. Be-
sonders aber sind es die Metalle, welche das von ihnen
reflectirte Licht, selbst unter den günstigsten Einfallswin-
keln, sehr wenig polarisiren. Auch ist zu bemerken,
dafs die Incidenzen, welche dem Maximum der Polarisa-
tion entsprechen, sich um so mehr der Oberfläche nähern,
Annal. d. Physik.B.88. $t.2. 3.1828, Sı.2. P
226
je lichtbrechender der reflectirende Körper ist; wenigstens
kann man diefs aus der Menge von Licht schliefsen, die
er reflectirt, wenn er wie die Metalle ganz undurchsich-
tig, ist, =
Die durchsichtigen Körper polarisiren das Licht nicht
blofs durch Retlexion, sondern auch durch Refracüen,
und um so mehr, je stärker ihre Oberfläche gegen die
Strahlen geneigt ist. Allein niemals wird auf diese Art
das Licht vollkommen polarisirt, es sey denn, dafs man
es successiv durch mehrere parallele Platten gehen lasse,
und auch von diesen werden um so mehr erfordert, je
weniger sie gegen die einfallenden Strahlen neigen. Ma-
lus, dem man die Entdeckung dieser Polarisationsart ver-
dankt, hat gezeigt, dafs die durchgelassenen Strahlen in
einer Richtung polarisirt sind, welche gegen die Polari-
sationsebene der reflectirten Strahlen senkrecht liegt; die
ersteren nämlich sind parallel der Einfalisebene polarisirt,
und die leizteren senkrecht gegen diese Ebene. Durch
sinnreiche, eine sehr genaue Beobachtung gestattende Ver-
suche hat Hr. Arago gefunden, dafs die Lichtmenge, wel-
che an der Oberfläche eines durchsichtigen Körpers durch
Reflexion polarisirt wird, immer derjenigen gleich ist, -wel-
che zugleich durch Refraction polarisirt wird. Man kann
diesen Satz verallgemeinern, und sagen, dafs allemal, wenn
sich das Licht in zwei Bündel zertheilt (ohne dafs eine
Absorbtion statt findet) die nämliche Lichtmenge, die in
dem einen polarisirt ist, sich in dem andern in senkrech-
ter Richtung darauf polarisirt befindet.
Nachdem wir die Hauptsätze der Polarisation studirt
haben, wollen wir uns jetzt mit den besonderen Erschei-
nungen beschäftigen, welche das polarisirte Licht darbie-
tet, wenn man es auf die Oberfläche durchsichtiger Kör-
per fallen lälst; auch hier ist es Malus, dem wir diese
wichtigen Entdeckungen verdanken. Wir haben gesehen,
dais das Licht, welches unter einem Winkel von 35°
an einem unbelegten Spiegelglase refleetirt wird, vollstän-
297
dig polarisirt ist. Diese Eigenschaft muls allgemein seyn
und unabhängig von den Modificationen, die das einfal-
lende Licht etwa früher erlitten hat; und wirklich fin-
det sich das nach irgend einer Ebene polarisirte Licht,
wie das gewöhnliche Licht, nach dieser Reflexion voll-
ständig nach der Einfallsebene polarisirt. Nün haben wir
bemerkt, dafs ein polarisirter Lichtbündel bei dem Durch-
gange durch ein Kalkspathrhomboeder, dessen Hauptschnitt
parallei oder senkrecht gegen die Polarisationsebene liegt,
nur ein Bild giebt, ein gewöhnliches im ersten und ein
ungewöhnliches im zweiten Fall, d. h. immer dasjenige
Bild, dessen Polarisationsebene mit der seinigen zusam-
menfäll. Ein nach einer Ebene polarisirter Lichtbündel
kann also durch unmittelbare Theilung kein senkrecht
gegen diese Ebene polarisirtes Licht geben. Diesen Satz
verallgemeinernd, kann man aus ihm schliefsen, dals ein
polarisirter Lichtbündel, der unter emem Winkel von 35°
auf ein unbelegtes Glas fällt und zwar so, dafs die Ein-
fallsebene senkrecht gegen seine Polarisationsebene liegt,
kein nach der Einfallsebene polarisirtes Licht liefern könne,
weil diese Ebene senkrecht liegt gegen seine Polarisations-
ebene. Nun aber sind die unter einem Winkel von 35°
reflectirten Strahlen stets nach der Einfallsebene polari-
sirt; folglich kann der einfallende Strahl, der senkrecht
gegen diese Ebene polarisirt ist, nichts bei der Reflexion
geben. Diese Folgerung ist durch die schönen Versuche
von Malus bestätigt worden; in dem erwähnten Falle
wird das Licht nicht mehr reflecürt, sondern gänzlich
durchgelassen. Wenn man aber, ohne die Neigung des
Glases zu ändern, dasselbe um den einfallenden Licht-
bündel dreht, so dafs die Reflexionsebene successiv. nach
allen Azimuthen *) gerichtet wird, so bemerkt man, dafs
*) Den Namen Azimuth giebt man in der Beschreibung der Po-
larisationserscheinungen den Winkeln, welche die durch den
Lichtstrahl gelegten Ebenen nacli allen Richtungen mit der ur-
sprünglichen Polarisationsebene machen. Der Name ist aus der
P2
228
das reflectirte Licht wieder zum Vorschein kommt, in dem
Maafse als die Reflexionsebene sich von der Ebene, die
gegen die der ursprünglichen Polarisation senkrecht steht,
entfernt. Anfangs ist es sehr schwach, aber es nimmt zu,
so wie die Reflexionsebene sich mehr entfernt, und, wenn
diese der ursprünglichen Polarisationsebene parallel ist,
erreicht es sein Maximum. Darauf nimmt das polarisirte
Licht in demselben Grade wieder ab, und wird endlich .
abermals Null, wenn die Einfallsebene wiederum senk-
recht steht gegen die ursprüngliche Polarisationsebene.
Man sieht, dafs diese Erscheinungen durchaus denen
analog sind, welche wir bei jedem der beiden Bilder
eines polarisirten Lichtbündels beobachtet haben, wenn
dieser durch ein Kalkspathrhombo@der geht, das man um-
dreht. Auch hat Malus die Variationen der Intensität
dieser Bilder und des reflectirten Lichtes in den beiden
Fällen durch dieselbe Formel dargestell. Nennt man Z
den Winkel, welchen die ursprüngliche Polarisationsebene
mit der Reflexionsebene macht, oder mit der Ebene, nach
welcher die doppelte Refraction das beobachtete Bild po-
larisirt, so wird die Intensität dieses Bildes oder jenes
des reflectirten Lichtes dargestellt durch cos’, multipli-
cirt mit seinem Maximum der Intensität, welches wir hier
zur Einheit nehmen.
Prüfen wir diese Formel für den Fall, wo der po-
larisirte Lichtbündel durch ein Kalkspathrhomboeder geht.
Es heifse 7 der Winkel, welchen die Polarisationsebene
des gewöhnlichen Bildes, d. h. der Hauptschnitt des Kry-
stalls, mit der ursprünglichen Polarisationsebene bildet;
dann ist 90° — 7 der Winkel, den letztere mit der Po-
larisationsebene des ungewöhnlichen Bildes macht; folg-
lich wird cos?’ die Intensität des gewöhnlichen Bildes,
und cos?(90°—i) oder sın?i die Intensität des unge-
Astronomie entlehnt, wo er die WVinkel bezeichnet, welche die
vertikalen, gegen verschiedene Punkte des Horizonts gerichtete
Ebenen mit dem Meridian bilden.
229
wöhnlichen Bildes vorstellen. Wenn z gleich Null ist,
wird es sın?7 ebenfalls seyn, d. h. wenn der Hauptschnitt
mit der ursprünglichen Polarisationsebene zusammenfällt,
wird das ungewöhnliche Bild verschwinden und alles Licht
in das gewöhnliche Bild übergehen, weil alsdann cos* i
=l1 ist. Wenn ?=45° ist, werden sın? ! und cos? beide
gleich 4, und die beiden Bilder haben gleiche Intensität.
Endlich, wenn 90° ist, hat man sin? i—=1 und c0s? ı—=0;
dieis will sagen, dafs das gewöhnliche Bild verschwindet und
alles Licht zum ungewöhnlichen Bilde übergeht. Dieselben
Erscheinungen wiederholen sich in den übrigen Quadran-
ten. Man sieht also, dais diese Folgerungen aus der
Formel mit der Erfahrung übereinstimmen. Zum gehöri-
gen Beweise dieser Formel, würde es nöthig seyn, sie
direct für die intermediären Werthe von 7 zu bestätigen;
sie hat indefs in diesem Fall mehrere indirecte Proben
bestanden, die, obgleich nicht entscheidend, doch die
Wahrscheinlichkeit für ihre Genauigkeit erhöhen. Ueber-
diefs scheinen Analogie und sehr annehmbare mechani-
sche Betrachtungen anzudeuten, dafs sie streng genau sey.
Als wir die Hauptprincipien der Wellentheorie aus-
einandersetzten, zeigten wir, dals die Intensität des Lich-
tes gleich ist der Summe der lebenden Kräfte in einer
Welle, oder einfacher, für ein und dasselbe Mittel, gleich
ist der Summe der Quadrate der Geschwindigkeiten der
verschiedenen Punkte einer Welle, und dafs sie folglich
dargestellt werden kann durch das Quadrat des gemein-
schaftlichen Coeffieienten dieser Geschwindigkeiten., So
ist, da cos?z die Intensität des Lichts im gewöhnlichen
Bilde bezeichnet, cosz der gemeinschaftliche Coäfficient
der Oscillationsgeschwindigkeiten in diesem Bilde und der
Ausdruck für ihre Intensität; und eben so, da sin?z die
Intensität des Lichts im ungewöhnlichen Bilde ist, be-
zeichnet sinz die Intensität der Oscillationsgeschwindig-
keiten in dem Wellensysteme, welches die ungewöhnli-
che Refraction erleidet. Wir sehen also, dafs die Zer-
ur
a
239
legung der Oseillationsgeschwindigkeiten des ursprünglich
polarisirten Lichtbündels, welcher sich bei seinem Durch-
gange durch den Krystall in zwei andere zerspaltet, sich
genau eben so macht, als wenn seine Öscillationsbewe-
gungen, statt den Strahlen parallel zu seyn, in einer ge-
gen diese senkrechten Richtung, und paraliel oder senk-
recht gegen die Polarisationsebene ausgeführt würden,
denn alsdann sind die. beiden Seiten-Geschwindigkeiten
ebenfalls sinz und cosz proportional, nach dem Prin-
cipe der Zusammensetzung und Zerlegung der kleinen
Bewegung eines Fluidums, welche sich auf gleiche Art
wie die der Kräfte in der Statik bewerkstelligen. lassen
mufs. Das Malus’sche Gesetz scheint also anzudeuten,
dafs die Oscillationsbewegungen der Aethertheilchen senk-
recht gegen die Strahlen ausgeführt werden; und diese
Hypothese wird noch wahrscheinlicher durch andere merk-
würdige Eigenschaften des polarisirten Lichts, welche wir
jetzt kennen lernen wollen.
Als ich mit Hrn. Arago die Interferenzen der po-
larisirten Strahlen untersuchte, fanden wir, dafs sie kei-
nen Finflufs mehr auf einander ausüben, wenn ihre Po-
larisationsebenen senkrecht gegen einander sind, d. h. dafs
sie alsdann keine Fransen mehr erzeugen, wenn gleich
alle Bedingungen, die sonst zu deren Entstehung erfor-
dert werden, auf das sorgfältigste erfüllt sind. Ich werde
drei Hauptversuche anführen, durch welche wir diese That-
sache 'ausgemittelt haben, und zwar den zuerst, welcher
Hm. Arago gehört.
Dieser Versuch besteht darin, dafs wenn man zwei
Lichtbündel, die von einem und demselben leuchtenden
Punkte kommen und durch zwei parallele Schlitze ge-
führt sind, durch zwei Säulen von sehr dünnen, durch-
sichtigen Blättchen, z. B. von Glimmer- oder Glasblätt-
chen, gehen läfst, und diese Säulen so gegen einander
neigt, dafs‘jeder der beiden Lichtbündel fast vollständig
polarisirt wird, was geschieht, wenn man dafür sorgt, dafs
231
| die beiden Ebenen, nach welchen man die Säulen neigt,
|
|
senkrecht gegen einander sind. Dann erblickt man keine
Fransen mehr, mit welcher Sorgfalt man übrigens auch,
durch sorgfältiges Neigen der einen Säule, die Unter-
schiede in dem Gange der Lichtbündel zu compressiren
versucht *). Dagegen kommen die Fransen immer wie-
der zum Vorschein, so wie die Einfallsebenen der Säu-
len nicht mehr senkrecht auf einander sind. In dem
Maalse, als diese Ebenen sich von ihrem Parallelismus
entfernen, werden die Fransen schwächer, und endlich
verschwinden sie ganz, wenn die Ebenen unter sich recht-
winklig sind, und übrigens die Polarisation der beiden
Bündel voliständig genug gewesen ist, Es folgt aus die-
sem Versuche, dafs die nach parallelen Ebenen polari-
sirten Strahlen auf einander einwirken, wie die Strahlen
des nicht moditieirten Lichts; dals-aber diese Einwirkung
abnimmt, so wie die Polarisationsebenen gegen einander
neigen, und Null wird, wenn diese unter sich senkrecht
sind. |
Hier einen zweiten Versuch, der zu denselben Fol-
gerungen führt. Man nehme eine Platte Gyps **) oder
Bergkrystall, die parallel mit der Axe geschnitten ist und
eine recht gleichiörmige Dicke hat. Man schneide sie
in zwei Stücke und bringe jede Hälfte vor einen der
°) Man kann denselben Versuch auch mit dickeren, z. B. einen
Millimeter dicken Glasplatten anstellen, die zum gehörigen Pa-
rallelismus ihrer Flächen mit Sorgfalt geschliffen und polirt sind,
und die man darauf in zwei Stücke zerschneidet, um daraus Säu-
len von gleicher Dicke zu bilden. Nur muls man dann die Säu-
len weit langsamer in ihrer Neigung ändern, um sicher zu seyn,
dafs man keine Fransen unbemerkt vorübergehen lasse.
°®) Obgleich der Gyps ein zweiaxiger Krystall ist, wie es der Dr.
Brewster gezeigt hat, so haben doch die Blättchen, in die
er sich natürlich zertheilt und die der Ebene der beiden Axen
parallel sind, dieselbe Wirkung auf die senkrecht einfallenden
Strahlen, als wenn sie nach der mittleren Richtung nur eine Axe
besäfsen. Hier betrachte ich nur diese Richtung und nenne sie
die Axe des Krystalls.
232
. Schlitze, die in einem Schirm gemacht sind. Ich nehme _
an, man habe diese beiden Hälften so gedreht, dafs die
Ränder, welche vor der Zerschneidung zusammenstiefsen,
parallel geblieben sind; die Axen werden dann ebenfalls
parallel seyn. In diesem Falle erblickt man in der Mitte
des erhellten Raumes nur eine Gruppe von Fransen,
wie vor-der Zerschneidung der Platte Wenn man aber
die eine ihrer Hälften in ihrer Ebene dreht und dadurch
den Parallelismus ihrer Axen stört, so entstehen zwei an-
dere, weit schwächere Gruppen von Fransen, die eine
rechts, die andere links von der mittleren Grappe, und
beide, im weifsen Lichte, vollständig von derselben ge-
schieden, sobald die Bergkrystall- oder Gypspiatten, deren
man sich bedient, nur einen Millimeter dick sind. Es
ist zu bemerken, dafs die Zahl von Fransen - Breiten,
um welche die Mitte einer dieser Gruppen von der
Mitte der mittleren Grappe absteht, proportional ist
der Dicke der Platten, falls die Krystalle von glei-
cher Natur sind, oder ihre doppelte Strahlenbrechung
gleiche Stärke hat, wie der Bergkrystall und der Gyps.
In dem Maafse als der Winkel zwischen beiden Axen
wächst, treten diese neuen Gruppen von Fransen mehr
hervor, und sie erreichen endlich das Maximum ihrer
Intensität, wenn die Axen der beiden Platten gegen. ein-
ander senkrecht stehen. Alsdann ist die mittlere Gruppe,
welche zuvor stufenweise abnahm, gänzlich verschwunden,
und durch ein gleichförmiges Licht ersetzt. Hieraus muls
man schliefsen, dafs die Strahlen, welche durch ihre In-
terferenzen diese Gruppe erzeugten, nicht mehr fähig sind
auf einander einzuwirken. Aus der Lage dieser Fransen
ist leicht zu ersehen, dafs sie aus der Interferenz der
Strahlen entstanden sind, die in den beiden Platten die-
selbe Art von Refraction erlitten haben, weil sie diesel-
ben mit gleicher Geschwindigkeit durchlaufen haben, und
folglich in der Mitte des erhellten Raumes, welcher glei-
chen Wegen entspricht, zu gleicher Zeit eriangen müssen;
nn
vorausgesetzt ne wie es hier der Fall ist, dafs die
Platten gleiche Dicke besitzen und beide senkrecht gegen
die Strahlen bleiben. Die Fransen der mittleren Grup-
pen müssen also aus der Uebereinanderlage derjenigen
gebildet seyn, welche entstehen: 1) aus der Interferenz
der gewöhnlichen Strahlen der Platte zur Linken mit
den gewöhnlichen Strahlen der Platte zur Rechten, 2) aus
der Interferenz der ungewöhnlichen Strahlen der ersten
Platte mit den men öhnlichen Strahlen der letzteren -
Platte. Die Beiden seit;värts liegenden Gruppen entste-
hen dagegen aus der Interferenz der Strahlen, welche
ungleiche Refractionen in den beiden Platten sind erlitten
haben; und da-es die gewöhnlichen Strahlen sind, die m
Bergkrystall oder im Gyps einen schnelleren Gang haben,
so sieht man, dafs bei Anwendung einer dieser Krystall-
gattungen, die Gruppe zur Linken aus der Vereinigung
der ungewöhnlichen Strahlen der linken Platte mit den
gewöhnlichen Strahlen der rechten Platte gebildet seyn
mufs, und die Gruppe zur Rechten aus der Vereinigung
der ungewöhnlichen Strahlen der rechten Platte mit den
gewöhnlichen Strahlen der linken Platte. Diefs vorausge-
setzt, handelt es sich nun darum, die Richtung der Po-
larisation eines jeden der sich interferirenden Lichtbün-
dels zu bestimmen, um daraus abzuleiten, welche rela-
tive Lagen der Polarisationsebenen ihre gegenseitige Ein-
wirkung begünstigen oder verhindern. Die Analogie deu-
tet darauf, dafs die Polarisationsart des Lichts in den dün-
nen Platten dieselbe seyn müsse wie in Krystallen, die
so diek sind, dafs sie das Licht in zwei deutliche Bün-
del theilen. Da aber diese Hypothese nicht einwurfs-
frei ist, und selbst einer sinnreichen Hypothese eines un-
serer berühmtesten Physikers widerspricht, so werden
wir sie zunächst nicht als erwiesen : hinstellen, sondern
uns zu einem directen Versuche wenden, um die Polari-
sationsebenen der gewöhnlichen und ungewöhnlichen Strah-
len, die zu diesen Platten heraustreten, zu bestimmen.
; DIA ı
Die Dicke dieser Platten haben wir zu einem oder zwei
Millimeter, angenommen. Diese Dicke ist hinreichend,
um einen ihrer Ränder keilförmig zu schleifen, und durch |
diese prismatische Form eine Trennung der gewöhnlichen
und ungewöhnlichen Strahlen zu erhalten. Alsdann er-
kennt man, dafs sie wirklich polarisirt sind, die ersteren
nach dem Hauptschnitt und die andern nach einer Rich-
tung senkrecht darauf. ‘Wenn man diefs noch nicht als
einen hinlänglichen Beweis ansähe, dafs ihre Polarisa-
tion auch beim Austritt aus einer Lamelle mit paralle-
len Flächen, von gleicher Art sey, so würde man einen
ferneren Beweis in den Thatsachen finden, welche wir
so eben beschrieben, als wir von den durch Hrn. Ara-
g0’s Versuch aufgestellten Prineipien ausgingen, die über-
diefs völlig bestätigt werden durch die, von denen wir
bald sprechen. Wenn man dagegen die Polarisations-
richtung der gewöhnlichen und ungewöhnlichen Strahlen
nicht mehr in Frage stelit, so wird der gegenwärtige Ver-
such ein zweiter Beweis von jenen Principien. In der
That, lageı: die Axen der Lamellen einander parallel, so
waren die Strahlen, welche in diesen beiden -Krystallen
dieselben NRefractionen erlitten hatten, nach. derselben
Richtung polarisirt, und die von ungleichen Refractio-
nen, nach rechtwinkligen Richtungen; daraus erhellt, wes-
halb die Fransen-Gruppe in der Mitte, die von der In-
terferenz der gleichnamigen Strahlen herrührte, das Ma-
ximum ihrer Intensität besafs, und die beiden andern,
welche aus der Interferenz der ungleichnamigen Strah-
len entstanden, noch nicht zum Vorschein kamen. Als
aber die Axen der beiden Lamellen einen schiefen Win-
kel, z. B. einen von 45°, bildeten, so konnten die un-
gleichnamigen und gleichnamigen Strahlen nicht gleichzei-
tig auf einander einwirken, weil ihre Polarisationsebencn
nicht mehr rechtwinklig auf einander waren, und so ent-
standen die drei Gruppen von Fransen. Als endlich die
Axen senkrecht auf einander zu stehen kamen, so waren
239
die gleichnamigen Strahlen nach rechtwinkligen Richtun-
gen polarisirt, und die mittlere Gruppe, welche sie frü-
her hervorbrachten, verschwand; dagegen waren die ge-
wöhnlichen Strahlen der linken Platte alsdann parallel
polarisirt mit den ungewöhnlichen Strahlen der rechten
Platte, und diefs bewirkte, dafs die Gruppe zur Rech-
ten, welche durch sie entstand, das Maximum ihrer In-
tensität erreichte Dasselbe gilt von der Gruppe zur
Linken; sie entstand aus der Interferenz der gewöhnli-
chen Strahlen der rechten Platte mit den ungewöhnlichen
Strahlen der linken Platte.
Jetzt noch einen dritten Versuch, der die aus dem
ersten gezogenen Folgerungen ebenfalls bestätigt. Nach-
dem ich ein Kalkspathrhomboeder auf zwei gegenüber-
liegenden Flächen, recht sorgfältig und recht parallel ge-
schliffen, zerschnitt ich ihn senkrecht gegen diese Flä-
chen, so dafs ich zwei Rhomboeder von gleicher Dicke
erhielt, in denen die gewöhnlichen und ungewöhnlichen
Strahlen, unter denselben Einfallswinkeln, genau densel-
ben Gang haben mufsten. Ich stellte den einen vor dem
andern auf, so dafs die von den Lichtpunkt ausgesand-
ten Strahlen, nach dem Durchgange durch das erste Rhom-
bo&der auch das zweite durchlaufen mufsien, und trug
dabei Sorge, dafs die Flächen beider senkrecht waren
gegen die Richtung der einfallenden Strahlen. Ueber-
diefs lag der Hauptschnitt des zweiten Rhomboeders senk-
recht gegen den des ersten, so dafs die vier Bilder, wel-
che sie im Allgemeinen erzeugen, auf zwei zurückgeführt
waren. Der gewöhnliche Bündel des ersten Rhombo&-
ders wurde in dem zweiten ungewöhnlich gebrochen, und
der ungewöhnliche des ersten gewöhnlich in dem zweiten.
Aus dieser Anordnung ging hervor, dafs die Unterschiede
in dem Gange, welche von dem Unterschiede in der Ge-
schwindigkeit der gewöhnlichen und ungewöhnlichen Strah-
len entstanden, bei den beiden austretenden Lichtbündeln
compensirt waren. Sie schnitten sich überdiefs unter einem
\ 236
sehr kleinen Winkel, und zwar unter einem solchen, dafs
die Fransen weit breiter seyn mulsten, als zu ihrer Wahr-
nehmung erforderlich war. Und doch, obgleich alle Bedin-
gungen, welche unter den gewöhnlichen Umständen zur
Entstehung, der Fransen nöthig sind, sorgfältig beobachtet
waren, konnte ich sie niemals hervorbringen. Während
ich sie, eine Lupe vor das Auge haltend, sorgfältig auf-
suchte, änderte ich langsam die Richtung des einen Rhom-
hoäders, indem ich es bald nach der Rechten, bald nach
der Linken abbog, um die Wirkungen, die aus einer
etwaigen Ungleichheit in der Dicke entstanden seyn konn-
ten, zu compensiren. Aber ungeachtet diefs oftmals wie-
derholt wurde, konnte ich keine Fransen erblicken; diefs
darf nach dem, was uns die übrigen Versuche gelehrt haben,
nicht mehr in Verwunderung setzen, da die beiden aus-
tretenden Lichtbündel rechtwinklig auf einander polarisirt
waren. Dafs übrigens die Abwesenheit der Fransen nicht
etwa davon herrührte, dafs es durch Probiren schwierig war,
eine genaue Compensation zu erlangen, ward dadurch be-
wiesen, dafs es mir leicht gelang sie hervorzubringen, wenn
ich Licht anwandte, welches, vor seinem Eintritt in die
Rıhomboäder, polarisirt war, und welches ich nach sei-
nem Austritt eine neue Polarisation erleiden liefs. . Es-
ist mithin durch die beigebrachten Versuche völlig erwie-
sen, dafs die rechtwinklig auf einander polarisirten Strah-
len keinen merklichen Einflufs auf einander ausüben, oder
mit andern Worten, dafs ihre Vereinigung immer dieselbe
Lichtstärke erzeugt, wie verschieden auch die beiden sich
interferirenden Lichtwellen in ihrem Gange seyn mögen.
Eine andere merkwürdige Thhatsache ist die, dafs
wenn einmal die Strahlen nach rechtwinkligen Richtun-
gen polarisirt sind, es zum Wiederhervortreten ihres ge-
genseitigen Finflusses nicht hinreicht, sie auf eine gemein-
schaftliche Polarisationsebene zurückzuführen. Denn, wenn
man bei dem Versuche des Hrn. Arago oder bei dem,
welchen ich darauf beschrieben habe, die durch zwei
237
Schlitze eingetretenen und gegen einander rechtwinklig
polarisirten Lichtstrahlen durch eine Säule von geneigten
Glasplatten gehen läfst, so erblickt man keine Fransen,
in welche Richtung man auch die Einfallsebene dieser
Säule bringen mag. Statt einer solchen Säule kann man
auch ein Kalkspathrhombo&der anwenden, dessen Haupt-
schnitt man unter einem Winkel von 45° gegen die Po-
Iarisationsebenen der beiden einfallenden Strahlen neigt,
so dafs er den Winkel zwischen diesen zu gleichen Thei-
len halbirt und jedes Bild die Hälfte von jedem Licht-
bündel enthält. Da in demselben Bilde die beiden Hälf-
ten dieselbe Polarisationsebene besitzen, so mülsten
darin Fransen enstehen, wenn. die Zurückführung der
Strahlen auf eine gemeinschaftliche Polarisationsebene hin-
reichend wäre, um sichtbare Wirkungen ihres gegensei-
gen Finflusses wieder herzustellen. Aber niemals erhält
man Fransen durch dieses Mittel, sobald nicht die Strah-
len, vor ihrer Zertheilung in zwei rechtwinklig polarisirte
Lichtbündel, nach einer und derselben Ebene polarisirt
worden sind.
Wenn dagegen das Licht zuvor diese Polarisation
erlitten hat, bringt die Zwischensetzung des Bhomboäders
die. Fransen wiederum zum Vorschein. Die vortheilhaf-
teste Richtung, die man der ursprünglichen Polarisations-
ebene geben kann, ist die, durch welche der rechte Win,
kel zwischen den Ebenen, nach denen die beiden Bün-
del hernach porlarisirt werden, in zwei gleiche Theile ge-
theilt wird, weil alsdann das einfallende Licht sich gleich-
mäfsig unter diese Bündel vertheilt. Nimmt man zu grö-
fiserer Bestimmtheit an, dafs die Ebene der ursprünglichen
Polarisation horizontal liege, so müssen die Ebenen, nach
denen jeder der beiden Bündel hernach polarisirt wird,
einen Winkel von 45° mit der Horizontalebene machen,
- die eine oberhalb, die andere unterhalb derselben, so
dafs sie rechtwinklig gegen einander bleiben. Man kann
diese rechtwinkligen Polarisationen erhalten, entweder
a
238
durch zwei kleine Säulen, wie sie bei Hrn. Arago’s
Versuche angewandt wurden, oder mit zwei Krystallplat-
ten, deren Axen rechtwinklig gegen einander gestelit sind,
oder endlich mit einer einzigen Krystallplatte. Wir wer-
den nur den letzten Fall betrachten, da die beiden an-
dern durchaus analoge Phänomene darbieten.
‚ Um das Licht in zwei Bündel zu zertheilen, die sich
unter einem kleinen Winkel kreuzen, und also fähig sind
Fransen hervorzubringen, ist im Allgemeinen der Appa-
rat mit zwei Spiegeln dem Schirme mit zwei Schlitzen vor-
zuziehen, weil ersterer weit hellere Fransen liefert. Auch
hat er darin den Vorzug, dafs er den beiden Bündeln,
die zu unserm Versuche nöthige, vorherige Polarisation
ertheili. Hiezu reicht es hin, dafs die beiden Spiegel
von unbelegtem Glase seyn und ungefähr unter 35’ ge-
gen die einfallenden Strahlen neigen; doch mufs man sie
auf der Rückseite schwärzen, damit die zweite Reflexion
zerstört wird. Nahe bei ihnen und senkrecht gegen die
reflectirten Strahlen, stellt man eine Gyps- oder Berg-
krystallplatte auf, die parallel der Krystallaxe geschnit-
ten ist, eine Dicke von einem oder zwei Millimeter ke-
sitzt, und mit ihrem Hauptschnitt um 45° gegen die, als
horizontal vorausgesetzte, Ebene der ursprünglichen Po-
larisation geneigt wird. Nach dieser Einrichtung des Ap-
parats erblickt man durch die Platte, gleichwie ohne sie,
nur eine Gruppe von Fransen, und zwar in derselben
Lage. Wenn man aber vor die Lupe eine Säule von
horizontal oder vertikal geneigten Glasplatten bringt, so
wird man zu beiden Seiten der mittleren Gruppe eine an-
dere Gruppe von Fransen erblicken, und zwar in einem
um so grölseren Abstande von dieser, je dicker die Kry-
stallplatte ist. Nimmt man statt der Glassäule ein Kalk-
spathrhombo&@der, dessen Haupischnitt horizontal oder ver-
tikal gestellt ist, so sieht man in jedem der beiden von
ihm hervorgebrachten Bildern seitwärts die beiden Systeme
von Fransen, welche durch die Zwischensetzung der Glas-
239
säule entstanden waren, und es ist zu bemerken, dafs
diese beiden Bilder complementär zu einander sind, d. h.
dafs die dunklen Streifen in dem einen, den hellen Strei-
fen in dem andern entsprechen.
Wir sehen in diesem Versuche eine neue Bestäti-
gung der Sätze, welche. durch die vorhergehenden Ver-
suche bewiesen sind. Die Strahlen, welche ungleichna-
mige Refractionen erlitten haben, können nicht auf ein-
ander einwirken; weil sie, in dem hier betrachteten Falle,
bei ihrem Austritt aus einer und derselben Platte, sich
rechtwinklig gegen einander polarisirt befinden, folglich
die Gruppen zur Rechten und zur Linken nicht existiren
können, es sey denn, man stellte den gegenseitigen Ein-
fiufs dieser Strahlen dadurch wieder her, dafs man sie
auf eine gemeinschaftliche Polarisationsebene zurückführt.
Diefs geschieht durch Zwischensetzung der Glassäule oder
des Rhomboeders. Die alsdann erzeugien Fransen sind
um so hervorsiechender, je gleicher an Intensität die bei-
den zu ihrer Bildung beitragenden, ungleichnamigen Licht-
bündel sind; und das ist der Grund, weshalb der Haupt-
schnitt des Rhomboäders sich in der vortheilhaftesten Stel-
lung zur Erzeugung der Fransen befindet, wenn er mit
der Axe der Krystallplatte einen Winkel von 45° bil-
det. Ist der Hauptschnitt des Rhomboeders dem in der
Platte parallel oder senkrecht gegen denselben, so gehen
die durch die Platte gewöhnlich gebrochenen Strahlen
gänzlich in das eine Bild, anstatt sich unter beide zu ver-
theilen, und die ungewöhnlichen Strahlen gehen eben so
zu dem andern Bilde über, so dafs keine Interferenz mehr
zwischen ihnen statt-finden kann, die Seiten-Gruppen ver-
schwinden, und jedes Bild nur diejenigen Fransen zeigt,
welche aus der Interferenz der gleichnamigen Strahlen ent-
stehen, d. h. welche die mittlere Gruppe bilden.
Die beiden seitwärts liegenden Fransen-Gruppen, wel-
che das polarisirte Licht bei der ersten Lage des Rhom-
bo@ders darbietet, liefern eins der vorzüglichsten Mittel,
240 _
die doppelte Refraction zu messen und deren Gesetze zu |
studiren. Ihre excentrische Lage nämlich ist Folge des
Unterschiedes in dem Gange der gewöhnlichen und unge-
wöhnlichen Strahlen, die zur Platte hinausgetreten sind.
Aus der Zahl von Fransen-Breiten, um welche die Mitte
der Gruppe zur Rechten von der Mitte der mittleren
Gruppe absteht, kann man die Zahl von Undulationen
herleiten, um welche die ungewöhnlichen Strahlen des
Bündels zur Rechten gegen die gewöhnlichen Strahlen
zur Linken zurückgeblieben sind. Noch besser läfst sich
dieser Unterschied im Gange dadurch bestimmen, dafs
man den Abstand zwischen den Mitten der beiden äufse-
ren Gruppen milst, welcher das Doppelte ihres Abstan-
des von der mittleren Gruppe ist. Weifses Licht ist
hier am bequemsten anzuwenden, weil es erstlich das
lebhafteste ist, und dann auch, den mittleren Streifen
jeder Gruppe am leichtesten erkennen läfst *). Vergleicht
man hierauf die Dicke der Platte mit dem beobachteten
Unterschied in Gange, so ergiebt sich daraus das Ver-
hältnifs zwischen den Geschwindigkeiten der gewöhnli-
chen und ungewöhnlichen Strahlen.
Mit dem so eben beschriebenen Apparate haben wir,
Hr. Arago und ich, einen derartigen Versuch mit einer,
der Axe parallel geschnittenen, Bergkrystallplatte gemacht,
und dadurch denselben Unterschied zwischen der Ge-
schwindigkeit der gewöhnlichen und ungewöhnlichen Strahı
len gefunden, wie Hr. Biot durch directe Beobachtung
des Winkels der Divergenz dieser Strahlen in einem Prisma
von Bergkrystall. Das Verfahren von Hrn. Biot steht
dem unsrigen an Genauigkeit nicht nach, sobald es sich
dar-
®) Streng genommen ist es alsdann nur die doppelte Refraction der
hellsten Strahlen, nämlich der gelben, welche man milst; aber
diels ist gerade die mittlere doppelte Refraction, von der über-
diels die der andern Strahlen gewöhnlich nur sehr wenig ab-
weicht.
241
darum handelt, die doppelte Strahlenbrechung solcher
Krystalle zu messen, welche, wie Kalkspath, Bergkry-
stall, Gyps u. s. w., dieselbe in einem hohen Grade be-
sitzen; aber bei Krystallen, deren doppelte Strahlenbre-
chung nur schwach ist, verdient das von der Diffraction
gelieferte Mittel den Vorzug Nimmt man eine etwas
dicke Platte, so kann man den Unterschied in der Ge-
schwindigkeit beider Strahlenarten mit einer fast unbe-
gränzten Genauigkeit bestimmen. Es ist selbst zu einer
hohen Genauigkeit der Resultate nicht einmal nöthig, dafs
die Platte eine groise Dicke habe; denn es ist auf diese
Art noch leicht, Unterschiede von einem Fünftel einer
Undulation, d. h. von einem Zehntausendstel eines Millime-
ters, in dem Gange der Strahlen wahrzunehmen. Diefe
“Nerfahren dient auch dazu, für Strahlen, die in ihrer
Richtung der Axe nahe kommen, das Huyghens’sche
Gesetz auf die schärfste Art zu verificiren.
Man sieht auch hier durch die Uebereinstimmung
der Biot’schen Resultate mit den unsrigen, wie vielfa-
che Relationen das Princip der Interferenzen zwischen
allen Erscheinungen in der Optik aufstellt.
Wir haben angenommen, dafs das Licht in den Kıy-
stallplatten auf gleiche Weise’ polarisirt werde wie in
dicksten Krystallen, d. h. dafs die Strahlen, welche die
gewöhnliche Refraction erleiden, nach dem Hauptschnitt
polarisirt seyen, und die andern, nach einer Ebene senk-
recht auf demselben. Diese, durch die Analogie ange-
deutete Hypothese, dürfte man nur in dem Falle verlassen,
wo sie mit den T'hatsachen in Widerspruch stehen würde;
als wir sie aber weiter verfolgten, um zu wissen, wel-
che Lichtbündel auf einander einwirkten und Fransen er-
zeugten, sahen wir immer, dafs die Resultate der Beob-
achtung mit ihr übereinstimmten. Da überdiefs die zu
unseren Versuchen angewandten Platten wenigstens einen
Millimeter dick waren, so konnte man ihrem Rande
eine prismatische Form geben, und dadurch eine Tren-
Annal.d. Physik. B.88. $t.2.J. 1828. St.2. Q
242
nung der gewöhnlichen und ungewöhnlichen Bündel er-
halten, welche dann parallel und senkrecht gegen den
Hauptschnitt polarisirt gefunden wurden. Es ist durch-
aus nicht wahrscheinlich, dafs diese Polarisationsart durch
eine geringe Neigung der beiden Flächen eines Krystalls
bedingt werde, welcher das Licht erst, wenn dieser Win-
kel ungefähr 10° beträgt, deutlich in zwei Bündel theilt.
Denn ein Glasprisma von einem gleichen Winkel ertheilt
dem durchgelassenen Lichte nur eine sehr unmerkliche
Polarisation durch die Schiefe seiner Flächen, welche übri-
gens, wenn sie stärker ist, das Licht nur senkrecht ge-
gen die Einfallsebene polarisirt. Wenn man also auch
die polarisirende Kraft eines Krystallprisma als im Allge-
meinen aus zweien zusammengesetzt betrachtet, von de-
nen die eine von der Neigung seiner Flächen und die
andere von seiner doppelten Strahlenbrechung herrührt ;
so kann man doch nur der letzteren die Polarisation der
beiden Bündel nach paralleler und senkrechter Richtung
gegen seinen Hauptschnitt zuschreiben, und man mufs dar-
aus schliefsen, dafs diese Lichtbündel noch dann dieselbe
Polarisationsart erleiden, wann der Parallelismus verhin-
dert, sie zu unterscheiden, weil dieser Parallelismus nichts
an den Gesetzen der doppelten Strahlenbrechung ändert.
Diese, so sehr mit den Regeln der Analogie über-
einkommenden Folgerungen sind indels von Hrn. Biot
nicht angenommen, vielmehr nimmt derselbe an, dafs ın
den dünnen Krystallplatten, und selbst in denen von meh-
reren Millimetern Dicke, das Licht eine Polarisationsart
erleide, die durchaus von der verschieden sey, welche
es beim Austritt aus einem Krystalle zeigt, der so dick
ist, dals er es in zwei deutliche Bündel theilt. Die Mei-
nung dieses gelehrten Physikers hatte für mich ein hin-
längliches Gewicht, um mich za veranlassen, die Pola-
risationsrichtung der gewöhnlichen und ungewöhnlichen
Strahlen in den Krystallplatten noch durch neue Versu-
che zu bestätigen; aber auch deren Resultate stimmten
ı 243
immer mit der von der Analogie an die Hand gegebenen
Hypethese überein.
Nachdem die beiden Hälften einer Cypsplatte von un-
gefähr einem Millimeter Dicke vor zwei in einem Schirme
gemachten Schlitzen angebracht waren, und ich dieselben
so gedreht hatte, dafs ihre Axen senkrecht gegen einan-
der standen, suchte ich mit einem Kalkspathrhomboeder
die Polarisationsrichtung eines jeden der beiden von ihnen
hervorgebrachten Lichtbündels auf. Wir haben gesehen,
dals die Gruppe zur Rechten, nach den bekannten Inter-
ferenz-Gesetzen, eine nothwendige Folge ist des Verei-
nes der ungewöhnlichen Strahlen von der Rechten mit
den gewöhnlichen Strahlen von der Linken, weil diese
in dem Gypse schneller gehen als jene. Diese Gruppe
muls also gegen den Hauptschnitt der Platte zur Rech-
ten senkrecht polarisirt seyn, weil diefs zugleich, nach
der Lage der Platten, die Polarisationsrichtung der ge-
wöhnlichen. Strahlen von der Linken und der ungewöhn-
lichen Strahlen von der Rechten ist, und überdiels die
directen Versuche über die Interferenz zweier nach glei-
cher Ebene polarisirten Strahlen beweisen, dafs die so
erzeugten Fransen stets nach dieser Ebene polarisirt sind.
Eben so wird die Gruppe, die aus der Interferenz der
gewöhnlichen Strahlen von der Rechten mit den unge-
wöhnlichen Strahlen von der Linken entstanden ist, senk-
recht gegen den Hauptschnitt der linken Platte polarisirt
seyn. Diese Folgerungen aus unserer Hypothese wer-
den nun vollkommen von der Erfahrung bestätigt. Denn
man findet, dafs wenn der Hauptschnitt des Rhomboe-
ders, welches vor die Lupe gebracht ist, parallel liegt
mit der Axe der Platte zur Rechten, das gewöhnliche
Bild nur die Fransen auf der Linken, und. das unge-
wöhnliche nur die auf der Rechten enthält; und umge-
kehrt, wenn der Hauptschnitt des Rhomboeders parallel
liest der Axe der linken Platte, oder senkrecht gegen
die der rechten Platte, so ist die Gruppe zur Linken
Q2
244
aus dem gewöhnlichen Bilde, und die Gruppe zur Rech-
ten aus dem ungewöhnlichen Bilde verschwunden.
Man sieht, dafs die gewöhnlichen und ungewöhnli-
chen Strahlen einer jeden -Platte hier nicht mehr durch
eine Verschiedenheit in ihrer Richtung unterschieden sind,
wie im Fall der Krystall zu einem Prisma geschnitten ist,
sondern blofs durch eine Verschiedenheit in ihren Wir-
kungen bei der Interferenz. So z. B. treten in den Raum
der Fransen-Gruppen zur Rechten, welche aus der In-
terferenz der ungewöhnlichen Strahlen. von der Rechten
mit den gewöhnlichen Strahlen von der Linken entspringt,
zu gleicher Zeit gewöhnliche Strahlen von der Rechten
und ungewöhnliche von der Linken, welche, da sie nach
gemeinschaftlicher Richtung -polarisirt sind, nothwendig
auf einander einwirken, die aber keine merkliche Fran-
sen hervorbringen, weil der Unterschied zwischen ihrem
Gange an diesem Orte zu grofs ist, oder mit andern
Worten, weil dieser Ort von dem mittleren Streifen, wel-
cher für diese beiden Bündel auf der linken Seite liegt,
zu weit entfernt ist. Denn wir haben gesehen, dafs man
beim weifsen Lichte nur eine sehr begränzte Zahl von
Fransen, von den mittleren Strahlen ab, unterscheiden
kann, und dafs, über die der siebenten und der achten
Ordnung hinaus, die Vereinigung der beiden Bündel nur
ein gleichförmiges Licht erzeugt. Die gewöhnlichen und
ungewöhnlichen Strahlen einer jeden Platte finden sich
immer zusammen an dem nämlichen Punkt des erleuch-
teten Raumes, aber nur die einen bilden hieselbst Fran-
sen durch ihre Interferenz mit den ungleichnamigen, von
der andern Platte herkommenden Strahlen; während die
andern nur ein gleichförmiges Licht hieher führen. Diels
erlaubt es, sie zu unterscheiden und die Richtung ihrer
Polarisation zu beurtheilen *).
®) Wenn zwei sich interferirende Lichtbündel nach gleicher Rich-
tung polarisirt sind, so sind, wie schon gesagt, auch ihre Fran-
sen nach derselben Richtung polarisirt. WVenn sie aber nach
245
Nachdem wir gezeigt haben, dafs diese Interferenz-
Phänomene die von uns angenommene Hypothese bestä-
ligen, wollen wir zeigen, dafs sie im Widerspruche steht
mit der sinnreichen Theorie von der beweglichen Polarisa-
tion, deren Hauptsätze wir zuvörderst beibringen werden.
Hr. Biot nimmt an, dafs wenn ein polarisirter Licht-
bündel durch einen mit doppelter Strahlenbrechung be-
gabten Krystall hindurchgeht, dessen Hauptschnitt weder
parallel noch senkrecht ist gegen die Ebene der ursprüng-
lichen Polarisation, die Aren der Lichtheilchen, welche
zuvor nach dieser Ebene gerichtet sind, beim Durchgange
durch den Krystall in Oscillation gerathen, wodurch sie
abwechselnd rechts und links vom Hauptschnitt geführt
werden, bald in die ursprüngliche Ebene, bald in eine
zweite Ebene, die auf der andern Seite in einem glei-
chen Winkelabstand liegt, den er das Azimuth 27 nennt,
wo Z den Winkel des Hauptschnitts mit der ursprüngli-
chen Polarisationsebene, von der ab alle Azimuthe gezählt
werden, bezeichnet. Macht z. B. der Hauptschnitt einen
‘Winkel von 45° mit der ursprünglichen Polarisationsebene,
so begeben sich die Axen der Lichttheilchen abwechselnd
aus dieser Ebene in eine andere, die ebenfalls unter 45°
gegen den Hauptschnitt geneigt ist, und folglich senkrecht
gegen die erste steht. im diesem besondern Falle ist 27
gleich 90°.
Hr. Biot nimmt an, dafs diese Schwingungen sich
vielmals wiederholen, ehe die Lichttheilchen die feste
Polarisation erleiden, durch welche ihre Axen parallel
zwei verschiedenen Richtungen polarisirt sind, welche unter sich
einen spitzen WVinkel bilden, so erzeugen sie schwächere Fran-
sen, und diese sind zugleich nach beiden Richtungen polarisirt,
d. h. sie verschwinden beidemal aus dem ungewöhnlichen Bilde,
wenn man den Hauptschnitt des Rhombo&ders in die eine oder
in die andere Richtung bringt. Der Grund hievon ist leicht ein-
zusehen, weil in dem einen wie in dem andern Falle eine der
interferirenden Bündel von dem ungewöhnlichen Bildeaus geschlos-
sen ist, das also nur ein gleichförmiges Licht darbieten kann.
246
und senkrecht gegen den Hauptschnitt gestellt werden.
Nach diesem geschickten Physiker ist eine Dicke von
mehreren Millimetern, selbst von mehreren Centimetern
erforderlich, damit, beim Berskrystall oder Gyps, die be-
wegliche Polarisation in die feste Polarisation übergehen
könne; wenigstens dann, wann der Parallelismus der
Fintritts- und Austrittsflächen die, immer von fester Po-
larisation begleitete, Trennung der gewöhnlichen und un-
gewöhnlichen Strahlen verhindert. Wenn aber die Flä-
chen parallel sind und die Dicke der Platte nicht über
die angegebenen Gröfsen hinausgeht, so sind die hindurch
gegangenen Lichttheilchen, statt nach dem Hauptschnitt
und senkrecht gegen denselben polarisirt zu seyn, viel-
mehr definitiv nach der ursprünglichen Polarisationsebene
oder nach dem Azimuth 27 polarisirt, je nachdem die
Axen durch ihre letzte Oscillation nach der ersten oder
nach der zweiten Ebene geführt worden sind, oder sie
diese bei ihrem Austritt vollendet oder blofs ange-
fangen haben; wenigstens verhalten sie sich, nach Hrn,
Biot, in dem Rhomboöder, welcher zur Analyse des
ausfahrenden Lichtes dient, immer so, als wenn sie ihre
leizte Schwingung vollendet haben.
Die Dauer dieser Schwingungen oder die Dicke des
Krystalls, in welchem diese Schwingungen geschehen, ist
constant für die Lichttheilchen derselben Art, und verän-
dert sich von einer Art zur andern proportional mit den
Längen der Accesse.
Gehen wir jetzt den Folgerungen aus dieser Theo-
rie nach, und betrachten den Fall, wo die beiden Hälften
einer Gypsplatte, von einem oder zwei Millimeter Dicke,
vor zwei Spiegeln von schwarzem Glase in der Bahn der
reflektirten Strahlen aufgestellt sind. Nehmen wir an,
dafs die Spiegel die gehörige Stellung zur Erzeugung der
Fransen haben, und überdiels gegen die vom Lichtpunkte
ausgesandten Strahlen unter einen Winkel von 35° ge-
neigt sind, damit sie diese Strahlen, ehe sie in die Kry-
247
stallplatten eindringen, bei der Reflexion vollständig po-
larisiren, wie in dem zuvor beschriebenen Apparate.
Ueberdiefs nehme man an, dafs die Axen der beiden
Platten senkrecht gegen einander stehen und einen Win-
kel von 45° mit der Reflexionsebene machen. Zufolge
der Theorie der beweglichen Polarisation, müssen alle
ausfahrenden Strahlen parallel oder senkrecht gegen diese
Ebene polarisirt seyn, welche die der ursprünglichen Po-
larisation ist. Mithin entspränge jede der beiden Fransen-
Gruppen, welche man zur Rechten und Linken erblickt,
aus der Interferenz zweier Lichtbündel, die beide nach
dieser Ebene oder die beide nach einer auf ihr senkrech-
ten Richtung polarisirt sind; denn durch Interferenz der
nach dieser Ebene polarisirten Strahlen mit den nach senk-
rechter Richtung darauf pelarisirten Strahlen, können
keine Fransen entstehen. Wenn also die beiden Fransen-
Gruppen polarisirt wären, würden] sie es nur im einer
von diesen beiden senkrechten Richtungen seyn können.
Nun aber steht die Erfahrung mit dieser Folgerung so
in Widerspruch, wie nur möglich; denn gerade, wenn
man den Hauptschnitt des Rhomboäders in die eine oder
die andere dieser Richtungen bringt, haben die beiden
Bilder jeder Gruppe eine gleiche Intensität, und soll eins
derselben verschwinden, mufs man den Hauptschnitt des
Rihomboeders einen Winkel von 45° mit diesen Richtun-
gen machen lassen, d. h. ihn parallel oder senkrecht ge-
gen die Hauptschnitte der beiden Gypsplatten stellen. Ist
er parallel mit dem Hauptschnitt der linken Platte, so
verschwindet die Gruppe zur Linken aus dem gewöhnli-
chen Bilde, und ist er parallel dem Hauptschnitte in der
rechten Platte, so verschwindet die rechte Gruppe. Man
sieht, dais die Richtung der Polarisation der Fransen
dieselbe ist, wie in dem vorhin erzählten Versuch, wo
das einfallende Licht, vor seinem Durchgange durch die
Krystallplatten, keine Polarisation erlitten hatte. Man
mag also direktes oder polarisirles Licht anwenden, so
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ist dennoch von den beiden Bündeln, in welche es sich
beim Durchgange durch eine Krystallplatte zertheilt, der
gewöhnliche nach dem Hauptschnitt und der ungewöhn-
liche nach senkrechter Richtung darauf polarisirt.
Bisher haben wir nur Platten von wenigstens einem
Millimeter Dicke angewandt, und wir haben bei den ge-
wöhnlichen und ungewöhnlichen Strahlen beständig die-
selbe Polarisationsrichtung gefunden, welche sie bei ihrer
Trennung in zwei geschiedene Bündel zeigen. Es war
interessant sich auch durch die Interferenzmethoden zu
versichern, ob die nämliche Polarisationsart auch noch in
Lamellen statt finde, die so dünn sind, dafs sie das po-
larisirte Licht farbig machen, wenn man es bei seinem Aus-
tritt mit einem Kalkspathrhomboeder untersucht. Denn,
gerade diese Farbenerscheinungen führten Hrn. Biot zu
der entgegengesetzten Annahme. Hiezu nahm ich eine
Gypslamelle, ein bis zwei Zehntel eines Millimeter dick,
die sich stark färbte, und doch noch dick genug war, um
nicht die Gruppen zur Rechten und Linken mit einander
zu verwechseln. Nachdem ich sie in zwei Theile getheilt
hatte, stellte ich sie, wie vorhin angeführt, auf. Die
beiden Fransen-Gruppen, statt völlig getrennt zu seyn,
wie in dem Fall, wo diese Lamellen die Dicke eines
Millimeters besafsen, waren in dem intermediären Raum
ein wenig mit einander gemischt; allein es war dennoch
leicht in jeder von ihnen die Streifen der drei ersten
- Ordnungen zu unterscheiden, und sich zu überzeugen,
dafs z. B. die Gruppe zur Rechten senkrecht polarisirt
war gegen die Axe der rechten Platte; denn wenn man
den Hauptschnitt des Rhomboeders in diese Richtung
drehte, so verschwand sie gänzlich aus dem ungewöhnli-
chen Bilde; und wenn man, statt des Rhomboäders, eine
Säule von Glasplatten, die in dieser Richtung hinlänglich
geneigt waren, vor die Lupe stellte, so unterschied man
nur die linke Gruppe, welche alsdann von jeder Bei-
mengung der Fransen von der Rechten gänzlich befreit
249
waren, und das gewöhnliche Ansehen einer einzigen
Gruppe besafsen. Als der Versuch mit zwei Metall-
spiegeln gemacht, und die schwache Polarisation, wel-
che sie den reflectirten Strahlen ertheilten, vor deren
Einführung in die Lamellen durch eine Säule von drei
oder vier, hinreichend geneigten}Glasplatten zerstört wurde,
fand sich noch ebenfalls dieselbe Polarisationsrichtung bei
jeder Gruppe von Fransen. Es ist also wohl erwiesen,
dafs in dem einen Falle, wie in dem andern, die ge-
wöhnlichen und ungewöhnlichen Strahlen durch die dün-
nen Lamellen parallel ihrer Axe und senkrecht gegen die-
selbe polarisirt werden.
Nachdem ich gezeigt habe, dafs die Hypothese von
der beweglichen Polarisation den Thatsachen allemal wi-
derspricht, wenn man durch irgend ein Mittel die gewöhn-
lichen Strahlen von den ungewöhnlichen unterscheiden
kann, will ich mich gegenwärtig mit den Farbenerschei-
nungen bei den Krystallblätichen näher beschäftigen,
welche Hrn. Biot zu dieser Hypothese geführt haben, und
zeigen, dafs sie zur Erklärung derselben unnöthig ist
(Schlufs im nächsten Hefte.) _
III. Zerlegung einiger vegetabilischen Substanzen;
von Hrn. Marcet. -
Auszug aus der Biblioth. universell. XXXVI. p. 36.)
\
D. folgenden Substanzen wurden nach Hın. Gay-Lus-
sac’s Methode durch Verbrennung mittelst Kupferoxyd
zerlegt. Damit bei den stickstoffhaltigen Substanzen die
atmosphärische Luft in dem Apparate keine Fehler her-
beiführe, wurde das entwickelte Gas nicht eher unter-
sucht bis die Luft gänzlich ausgetrieben war. Wie viel
Gas man dazu fortgehen lassen müsse, schlofs man aus
250
einem vergleichenden Versuche mit einer stickstofffreien
Substanz in einem Rohre von gleichen Dimensionen. Die
Substanzen wurden übrigens vor der Einführung in die
Röhre unter der Luftpumpe über Schwefelsäure getrocknet:
Geröstetes Stärkmehl, Böstet man Stärkmehl, bis
sich Dämpfe aus ihm erheben, so wird es bekanntlich
gelbbraun, vollkommen löslich in kaltem Wasser, und
auch sonst in seinen Eigenschaften bedeutend verändert *).
Dasselbe ist der Fall mit seiner Zusammensetzung. Hr.
Marcet erhielt nämlich folgende Resultate:
Geröstetes Stärkmehl. Gewöhnliches Stärkmehl.
Kohlenstoff 35,7 43,7
Sauerstoff 58,1 49,7
Wasserstoff 6,2 6,7 -
Das geröstete Stärkmehl scheint also mehr Sauerstoff
und weniger Kohlenstoff, auch weniger Wasserstoff zu
enthalten, als das gewöhnliche. Auch weicht es sehr in
seiner Zusammensetzung vom Gummi ab, da dieses nach
den HH. Thenard und Gay-Lussac enthält: 42,23
Kohlenstoff, 50,54 Sauerstoff und 6,93 Wasserstoff.
Das in dem Malz enthaltene Stärkmehl, welches,
vielleicht durch die Röstung auf der Darre, bis zu einem
gewissen Grade in kaltem Wasser löslich ist, gab Hrn. M.:
Kohlenstoff 41,6
Sauerstoff 51,8
Wasserstoff 6,6
*) Hr. M. fand, dafs die Lösung des gerösteten Stärkmehls mit
einer Lösung des Jod in WVasser eine schöne Purpurfarbe giebt,
die durch siedendes WVasser, durch Alkohol, Säuren und Alkalien
verschwindet. Durch Säuren vernichtet, wird diese Farbe nicht
durch Alkalien wieder hergestellt, eben so wie bei dem gewöhn-
lichen Jod-Stärkmehl. Bei freiwilligem Verdampfen der pur-
purfarbenen Lösung verfliegt das Jod und das geröstete Stärk-
mehl bleibt allein zurück. Hr. Lassaigne hat schon früher
(Journal de pharmacie 1819) einige dieser Erscheinungen beob-
achtet.
251
Hordeine. Diese zuerst von Proust im Gersten-
mehl aufgefundene holzartige Substanz wird leicht erhal-
ten, wenn man einen Teig von Gerstenmehl unter ste-
tem Fortspühlen des Stärkmehls mit den Händen knetet,
das Stärkmehl dann vollends durch Kochen mit Wasser
fortschafft und den Rückstand auswäscht. Die Hordeine
scheint nicht identisch zu seyn mit dem Parenchym der
Kartoffel, wie es Hr. Thomson annimmt, denn Hr. M,
erhielt folgende Resultate: /
Hordeine. Zellgewebe der Kartoffel.
Kohlenstoff 44,2 37,
Wasserstoff 6,4 4,0
Sauerstoff 47,6 58,6
Stickstoff 1,8 —_
Hr. M. hält hiernach das Hordein für einen eigen-
thümlichen, am meisten dem Stärkmehl nahe kommenden
Stoff, dessen Stickstoffgehalt doch aber glauben läfst, dafs
der Gluten einen Bestandtheil desselben ausmache. Das
Parenchym der Kartoffel scheint sich nicht der Holzfaser
zu nähern, da diese nach den HH. Thenard und Gay-
Lussac besteht aus: 52,0 Kohlenstoff, 42,4 Sauerstoff
und 5,6 Wasserstoff.
Gluten aus Weizenmehl bereitet, gab Hrn. M. fol-
gendes Resultat:
Kohlenstoff 55,7
Sauerstoff 22,0
Wasserstoff 7,8
Stickstoff 14,5
Nach Taddei besteht der Gluten aus den beiden
Stoffen Zymom und Gliadine Hr. M. bereitete sich den
ersteren nach Taddei’s Vorschrift, fand ihn aber an-
scheinend eben so zusammengesetzt, wie den Gluten *).
°) Es ist sehr zu bedauern, dafs der Verfasser die Bereitungsart
der von ihm zerlegten Substanzen nicht näher angegeben hat, um
beurtheilen zu können, ob sie völlig rein gewesen seyen. : Aller
WVahrscheinlichkeit nach ist es nicht der Fall gewesen. Hat
2. B, der Verfasser den nach Beccaria’s Vorschrift bereiteten
Gluten untersucht, so kann die Analyse nur wenig WVerth haben,
da dieser Gluten, wie Berzelius gezeigt (dessen Lehrbuch,
Bd. III. S. 365. und dies. Ann. Bd. 86. $. 247.), aus drei ver-
252
Endlich untersuchte Hr. Marcet noch das Ferment,
und fand es bestehend aus: 30,5 Kohlenstoff, 57,4 Sauer-
stoff, 4,5 Wasserstoff und 7,6 Stickstoff.
IV. Neue Bereitungsart des Silberoxyd-Amoniaks.
Zur Bereitung des Silberoxyd-Ammoniaks oder Berthol-
letschen Knallsilbers giebt es mehrere Methoden. Die
gewöhnliche, von Berthollet selbst herstammende, be-
steht darin, dafs man eine Lösung des salpetersauren
Silberoxyds mit Kalkwasser fällt und den Niederschlag
kalt mit Ammoniak digerirt. Hr. Faraday dagegen
(Journ. of Science: Vol. IV. p. 268.) schreibt vor, das
Silberoxyd mit einer Auflösung von Kali und Ammoniak
vorsichtig einige Augenblicke zu kochen, wobei das Kali
die mit dem Oxyd etwa verbundene Kohlensäure absor-
birt und zum Theil die Lösung des Oxyds in Ammoniak
verhindert. Derselbe hat an gefunden, dafs wenn man
die Lösung des Silberoxyds in enanalk mit Alkohol
oder Aether vermischt, ein weilser Niederschlag entsteht,
welcher schnell seine Farbe verändert, und en dem
Trocknen bei Erhitzung und Reibung heftig verpufft.
Auch wird nach ihm die Lösung des Silberoxyds in Am-
moniak durch Kali mit weifser Farbe gefällt. Endlich
hat Hr. Prof. Mitscherlich im vorigen Heft dies. Ann.
S. 143. gezeigt, dals man aus den sa efelsauren, selen-
sauren und chromsauren Doppelsalzen von Silberoxyd und
Ammoniak durch Fällung mit kaustischem Kali das deto-
nirende Silberoxyd-Ammoniak bereiten kann.
Diesem ähnlich ist das Verfahren, welches ein Un-
genannter im Decemberheft des Journals der Pharmacie,
p- 615., giebt. Derselbe schreibt vor, frisch gefälltes
Chlorsilber in Ammoniak aufzulösen, und die Lösung
mit Aetzkali zu fällen.
schiedeneu Stoffen besteht. Dafs das Pflanzeneiweils (Taddevr’s
Zymom) gleiche Zusammensetzung habe mit diesem Gemische,
ist wohl nicht sehr wahrscheinlich. Eine ähnliche Bemerkung
läfst sich hinsichtlich des gerösteten Stärkmehls machen. Das
Gummi, welches man daraus mit kaltem Wasser zieht, ist nicht
rein, sondern mit einem brenzlichen Stoffe verunreinigt, der erst
durch Alkohol fortgenommen werden mufs. Auch könnte man
bezweifeln, ob wirklich das ganz reine Stärkmehl - Gummi noch
in der angegebenen Art auf Jod wirkt. pP.
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